Los Físicos del UCLA Crean la Única Molécula Nanosensor - Nuevo Producto

Los físicos del UCLA han creado un sensor primero-de-su-bueno del nanoscale usando un único los partes de las personas de los nanómetros de 20 de la molécula menos de largo - más de 1.000 veces más pequeño que el espesor de un cabello humano - en la aplicación del 24 de junio los Procedimientos de la National Academy Of Sciences.

El sensor molecular nano podría ayudar con el diagnóstico precoz de enfermedades genéticas, y tiene numeroso otras aplicaciones para el remedio, biotecnología y otros campos, dijeron a Juan Zocchi, profesor adjunto de la física en el UCLA, pieza del Instituto de California NanoSystems y arranque de cinta del equipo de investigación.

“Este método de la único-molécula del nanoscale podría llevar a las mejorías importantes en el diagnóstico precoz de enfermedades genéticas, incluyendo el número creciente de los formularios del cáncer para los cuales se saben las etiquetas de plástico genéticas,” Zocchi dijo. “Las aplicaciones potenciales más grandes para este sensor pueden estar en el proceso de descubrimiento de la droga, donde está crucial la posibilidad rápidamente de calibrar la reacción de la expresión génica de células a las drogas anticipadas.”

El National Science Foundation federal financia la investigación.

El sensor del nanoscale de Zocchi utiliza una única molécula para reconocer la presencia de una serie corta específica en una mezcla de las moléculas de la DNA o del ARN - que él compara a encontrar una aguja en un pajar.

Los “análisis Tradicionales utilizan un procedimiento hecho un promedio que detecte una cantidad mínima de moléculas, pero nuestro método puede detectar único,” Zocchi dijo. “Cuando una molécula de la meta ata a la antena en el sensor, la molécula de la antena desforma, y en su nueva conformación, los tirones en el sensor. Es notable que una única molécula puede mover real el sensor, porque las tallas relativas son comparables a una persona que intenta mover una montaña, pero la masa está de ninguna consecuencia en estas escalas minúsculas.”

El movimiento del sensor es detectado por una técnica óptica llamada la “onda evanescente que dispersa,” que analiza la luz que se escapa fuera detrás de un espejo reflectante. Esta onda evanescente se puede utilizar para detectar exacto la posición de un objeto “más allá” del espejo.

“En vez de detectar la presencia de la meta, detectamos la conformación cambiante de la antena cuando la meta ata a ella,” Zocchi dijimos.

Las personas de Zocchi son las primeras para señalar mediciones de cambios conformacionales en una única molécula de la DNA en la escala del nanómetro.

“Este único sensor de la molécula podría ser un componente importante “de un laboratorio en una viruta” tecnología para hacer análisis químico en una viruta,” Zocchi dijo.

Las personas de Zocchi proyectan utilizar el sensor del nanoscale para la investigación experimental de la leucemia, para probar si la alta sensibilidad del sensor puede detectar una repetición del cáncer en un primero tiempo que posibles ahora.

“Si podemos aumentar la sensibilidad del detector, después puede ser posible detectar enfermedades genéticas en un primero tiempo,” Zocchi dijo. “Puede llegar a ser posible diagnosticar la presencia de una anormalidad en la DNA en un primero tiempo, o la expresión de cierto gen que no deba ser expresado.

“Un único sensor de la molécula tiene, en principio, sensibilidad extraordinaria. A Diferencia de los únicos experimentos anteriores de la molécula, que eran poco práctico complicados para las aplicaciones en grande, la simplicidad de este diseño se presta a muchas aplicaciones.

“Un método eficiente de la alto-sensibilidad sería una herramienta importante para probar cómo las células reaccionan a una nueva droga. El sensor nano podía también ser una herramienta útil para la investigación de la célula madre. Un sensor nano basado en esta tecnología podía potencialmente detectar los trazos minuciosos de armas biológicas, sobre la base de una firma genética característica.

Éstos son los primeros reducen un camino hacia los dispositivos que preveemos seremos realmente útiles.”

Además de las aplicaciones, Zocchi está interesado en la investigación por razones de ciencia básica.

“Cómo usted regula las funciones en las células?” él dijo. “En la célula, proteínas son regulados por otras moléculas que puedan atar a ella, cambiando la conformación de la proteína. Este proceso se llama “regla alostérica, “cuando una molécula ata a una proteína, cambiando la conformación y la actividad de la proteína. Estoy interesado en este cambio conformacional, y en la comprensión de la base física de este mecanismo alostérico, que es central a la regla en la célula. Hay una comprensión biológica de este proceso, pero no una comprensión de la física. Queremos aprender cómo el atascamiento de esta molécula cambia la conformación.”

Los co-autores de Zocchi del papel son Mukta Singh-Zocchi, físico de la investigación del UCLA; Sanhita Dixit, un escolar postdoctoral en su laboratorio; y Vassili Ivanov, estudiante de tercer ciclo del UCLA.

Zocchi, que ensambló la facultad del UCLA en 1999 después de conducto la investigación en el Niels Bohr Institute en Copenhague, Dinamarca, es exuberante sobre el futuro de la investigación de la nanotecnología en el Instituto de California NanoSystems - una colaboración de UCLA y de UC Santa Barbara - y a otra parte.

“El futuro considerará indudablemente los nano-bio dispositivos compuestos aplicados para realizar tareas moleculares,” Zocchi dijo. “Estos esfuerzos descansarán Final la base para crear sistemas artificiales con cada vez más de las características que han sido únicas a las cosas vivas. La Economía de escala permite que la naturaleza pila de discos el laboratorio más elaborado en la Tierra en el volumen de una única célula bacteriana; en el futuro, los sistemas artificiales pueden acercarse a complejidad similar.”

19 de junio de 2003 Asentadoth

Date Added: Nov 18, 2003 | Updated: Jun 11, 2013

Last Update: 12. June 2013 02:05

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