UCLA 물리학자는 단 하나 분자 Nanosensor - 신제품을 만듭니다

UCLA 물리학자는 단 하나를 사용하여 국립 과학원의 절차의 6월 24일 문제점에 있는 최초 nanoscale 센서를 분자 20 미만 나노미터 - 사람의 모발의 간격 보다는 더 작은 이상의 1,000 시간 - 팀 보고 오래 만들었습니다.

nano 분자 센서에는 유전자 질환의 초기 진단으로 도울 수 있고, 수많은 약, 생물공학을 위한 그밖 응용이 있고 그밖 필드는 UCLA에, 물리학의 Giovanni Zocchi, 조교수, 캘리포니아 NanoSystems 학회의 일원 및 연구단의 지도자를 밝혔습니다.

"이 nanoscale 단 하나 분자 방법 유전자 표시가 알려져 있는 암 양식의 성장수를 포함하여 유전자 질환의 초기 진단에 있는 중요한 개선으로,"는 Zocchi 말했습니다, 이끌어 낼 수 있었습니다. "이 센서를 위한 가장 큰 잠재적인 응용 빨리 장래 약에 세포의 유전자 발현 반응 측정의 가능성이 결정적."는인 약 발견 프로세스에 있을 수 있습니다,

국립 과학 재단은 연방으로 연구를 투자합니다.

Zocchi의 nanoscale 센서는 단 하나 인식하기 위하여 분자를 그가의 혼합물에 있는 특정 짧은 순서의 존재를 난제를 찾아내기에 동일시하는 DNA 또는 RNA 분자 이용합니다.

"전통적인 분석실험 최소량의 분자를 검출하는 평균한 절차를 이용합니다, 그러나 우리의 방법은 단 하나 것을 검출할 수 있습니다,"는 Zocchi는 말했습니다. "표적 분자가 센서에 있는 탐사기에 묶을 때, 탐사기 분자는 그것의 새로운 구조에서, 센서에 풀 변형합니다. 상대적인 규모가 산을 것을 시도해 1명의 사람에 대등하기 때문에 단 하나 분자가 실제로 센서를 수 있다 현저합니다, 그러나 질량은 이 소문자 가늠자에 결과의 입니다."

센서의 움직임은 "뿌리는 덧없은 파 불린 광학적인 기술에 의해 검출됩니다,"에게 반영 미러의 뒤에 새어 나오는 빛을 분석합니다. 이 덧없은 파는" 미러 저쪽에 객체 "의 위치를 정확하게 느끼기 위하여 이용될 수 있습니다.

"표적의 존재 검출 대신에, 우리는 표적이 그것에 묶을 때 탐사기의 변경 구조를," Zocchi 말했습니다 검출합니다.

Zocchi의 팀은 나노미터 가늠자에 단 하나 DNA 분자에 있는 conformational 변경의 측정을 보고하는 첫번째 입니다.

"이 단 하나 분자 센서 "는 칩" 칩에 화학 분석을 하기를 위한 기술에 실험실의 중요한 분대일 수 있었습니다," Zocchi는 말했습니다.

Zocchi의 팀은 지금 센서의 높은 감도가 초기 단계에서 것 보다 암의 재발을 검출할 수 있다는 것을 시험하기 위하여, 가능한 실험적인 백혈병 연구를 위해 nanoscale 센서를 사용하도록 계획합니다.

"우리가 검출기의 감도를 증가해서 좋은 경우에, 그 후에 초기 단계에서 유전자 질환을 검출하는 것이 가능할지도 모릅니다," Zocchi는 말했습니다. "초기 단계에서 DNA에 있는 이상의 존재, 또는 표현되면 안되는 특정 유전자의 표정을 진단하는 것이 가능하게 될 수 있습니다.

"단 하나 분자 센서에는, 특별한 감도가 원칙상 있습니다. 대규모 응용을 위해 비실용적으로 복잡했던 이전 단 하나 분자 실험과는 다른, 이 디자인의 간명은 많은 응용에 빌려줍니다.

"능률적인 높 감도 방법은 세포가 새로운 약에 어떻게 반작용하는지 시험을 위한 중요한 공구일 것입니다. nano 센서는 또한 줄기 세포 연구를 위한 유용한 툴일 수 있었습니다. 이 기술에 근거를 둔 nano 센서는 독특한 유전 서명에 근거하여 잠재적으로 생물학 무기의 작은 자취를, 검출할 수 있었습니다.

이들은 우리가 실제적으로 유용할." 예상하는 장치로 첫번째 내립니다 경로를입니다

응용 이외에, Zocchi는 기초 과학 때문에 연구에 흥미있습니다.

"방법 통제하는 세포에 있는 기능을?" 그는 말했습니다. "세포, 단백질에서 그것에 묶을 수 있는 단백질의 구조를 바꾸는 그밖 분자에 의해 통제됩니다. 이 프로세스는 "allosteric 규칙 불려, "에게, 분자는 단백질에 묶어 때 단백질의 구조 그리고 활동을 바꾸. 나는 이 conformational 변경 그리고 세포에 있는 규칙에 중앙 인 이 allosteric 기계장치의 물리적인 기초 이해에 흥미있습니다. 이 프로세스의 생물학 이해, 그러나 물리학의 이해가 아닙니다 있습니다. 우리는 이 분자의 바인딩이 구조를." 어떻게 바꾸는지 배우고 싶습니다

Zocchi의 서류의 공동 저자는 Mukta Singh Zocchi, UCLA 연구 물리학자입니다; Sanhita Dixit 의 그의 실험실에 있는 박사학위 취득 후 학자; 그리고 Vassili Ivanov 의 UCLA 대학원 학생.

코펜하겐에 있는 Niels Bohr 학회에 연구를 하기 후에 1999년에 UCLA의 능력에 가입한 Zocchi 의, 덴마크, 에 그리고 다른 곳에 나노 과학 연구 캘리포니아 NanoSystems 학회 - UCLA와 UC 산타바바라의 협력 -의 미래에 관하여 무성합니다.

"미래 의심할 여지없이 분자 업무를 이행하기 위하여 적용된 nano 생물 합성 장치를 볼 것입니다,"는 Zocchi는 말했습니다. "궁극적으로 이 노력은 계속 생물에 유일한 특성의 점점으로 인공적인 시스템을 만들기를 위한 기반을 닦을 것입니다. 경제 척도는 성격이 단 하나 세균성 세포의 양에 있는 지구에 가장 정교한 실험실을 포장하는 것을 허용합니다; 앞으로는, 인공적인 시스템은 유사한 복합성에 접근할 수 있습니다."

2003년 6월th 19일 배치하는

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

Last Update: 12. June 2013 01:54

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