Un nanoporo è un foro extrafine , con un diametro compreso tra 1 e 100 nm , che potrebbe ad esempio essere un foro in un materiale sintetico come il silicio o la grafite o un materiale biologico come una proteina transmembrana.
Una membrana nanoporosa (forata con nanopori), a cui viene applicata una bassa tensione, può agire come un contatore di molecole (come il DNA ) rilevando l'interruzione di corrente mentre attraversano il foro (un segnale di traslocazione ). È anche possibile utilizzare i pori per identificare molecole (come i biomarcatori ) o differenziarli (ad esempio, tra ibuprofene e talidomide ).
I nanopori possono essere formati perforando proteine, ad esempio emolisina alfa e porina MspA.
C'è una tendenza a perforare nanopori solidi in una membrana di uno dei composti di silicio, essendo molto comune il nitruro di silicio . Le membrane possono essere perforate con un fascio ionico o un fascio di elettroni. Recentemente c'è stata una ricerca sull'uso di un foglio di grafene per agire come un sensore di scala nana.
L'osservazione che il segnale innescato dal passaggio di un filamento di DNA varia a seconda delle sue basi ha fatto nascere l'ipotesi di sequenziamento per nanopori . Oxford Nanopore Technologies e i laboratori del professor Hagan Bayley hanno distinto con successo i singoli nucleotidi (inclusa la citosina metilata) mentre passano attraverso un nanoporo di emolisina.
Tali tecniche di sequenziamento potrebbero rivelarsi rivoluzionarie in genomica , a causa del risparmio di tempo e costi.
Siamo riusciti a fabbricare nanopori di elastomero con larghezza modificabile, che consente un confronto tra la dimensione del poro e la dimensione della particella extrafine . Di conseguenza, il rilevamento delle nanoparticelle mentre disturbano la corrente ionica è più preciso.
È possibile integrare pori larghi 20 nm in celle di wafer di silicio artificiali. Questi nanopori consentono il passaggio di piccole molecole come ossigeno , glucosio e insulina , impedendo la circolazione di grandi molecole immunitarie come le immunoglobuline . Queste cellule riceveranno sostanze nutritive e rilasceranno insulina e quindi possono sostituire le isole di Langerhans nel pancreas (responsabili della produzione di insulina).