Физики UCLA Создают Одиночную Молекулу Nanosensor - Новый Продукт

Физики UCLA создавали перв--сво-добросердечный датчик nanoscale используя одиночную отчеты о команды нанометров чем 20 молекулы более менее длиной - больше чем 1.000 времен мало чем толщина человеческих волос - в вопросе 24-ое июня Продолжений Государственной Академии Наук.

Nano молекулярный датчик смог помочь с предыдущим диагнозом генетических заболеваний, и имеет многочисленно другие применения для медицины, биотехнологии и другие поля, сказали Giovanni Zocchi, ассистента профессора физики на UCLA, член Института Калифорнии NanoSystems и руководителя научно-исследовательской группы.

«Этот метод одиночн-молекулы nanoscale смог вести к значительно улучшениям в предыдущем диагнозе генетических заболеваний, включая возрастающее число форм рака для которых генетические отметки знаны,» Zocchi сказал. «Самые большие потенциальные применения для этого датчика могут находиться в процессе открытия снадобья, где возможность быстро калибровать реакцию выражения гена клеток к предполагаемым снадобьям критическая.»

Национальный фонд федерально фондирует исследование.

Датчик nanoscale Zocchi использует одиночную молекулу для того чтобы узнать присутсвие специфической короткой последовательности в смеси молекул ДНА или РИБОНУКЛЕИНОВОЙ КИСЛОТЫ - которые он приравнивает к находить игла в haystack.

«Традиционные assays используют усредненную процедуру которая обнаруживает минимальное количество молекул, но наш метод может обнаружить одиночное одно,» Zocchi сказало. «Когда молекула цели связывает к зонду в датчике, молекула зонда изменяет форму, и в своей новой конформации, тяги на датчике. Она замечательна что одиночная молекула может фактически двинуть датчик, потому что относительные размеры соответствовал до одна персона пробуя двинуть гору, но масса никакого последствия на этих маленьких маштабах.»

Движение датчика обнаружено оптически вызванным методом «evanescent волной разбрасывая,» которая анализирует свет который протекает вне за отражая зеркалом. Эту evanescent волну можно использовать для того чтобы воспринять точно положение предмета «за» зеркалом.

«Вместо обнаруживать присутсвие цели, мы обнаруживаем изменяя конформацию зонда когда цель связывает к ей,» Zocchi сказали.

Команда Zocchi первое для того чтобы сообщить измерения conformational изменений в одиночной молекуле ДНА на маштабе нанометра.

«Этот одиночный датчик молекулы смог быть важным компонентом «лаборатории на обломоке» технологии для делать химический анализ на обломоке,» Zocchi сказало.

Команда Zocchi планирует использовать датчик nanoscale для экспириментально исследования лейкова, для того чтобы испытать ли чувствительность датчика высокая может обнаружить рецидивирование рака на более предыдущем этапе чем теперь возможна.

«Если мы можем увеличить чувствительность детектора, то может быть возможно обнаружить генетические заболевания на более предыдущем этапе,» Zocchi сказало. «Может стать возможно диагностировать присутсвие ненормальности в ДНА на ранней стадии, или выражение некоторого гена который не должен быть выражен.

«Одиночный датчик молекулы имеет, в принципе, внесметную чувствительность. Не Похож На предыдущие одиночные эксперименты по молекулы, которые были impractically осложнены для широкомасштабных применений, простота этой конструкции одалживает к много применений.

«Эффективный метод высок-чувствительности был бы важным инструментом для испытывать как клетки реагируют к новому снадобью. Nano датчик смог также быть полезным инструментом для исследования стволовой клетки. Nano датчик основанный на этой технологии смог потенциально обнаружить мельчайшие следы биологических оружий, основанные на характерной генетической подписи.

Эти первые шаги - вниз с путя к приборам которые мы надеемся будет действительно полезн.»

В дополнение к применениям, Zocchi заинтересовано в исследовании для причин основной науки.

«Как вы регулируете функции в клетках?» он сказал. «В клетке, протеинах отрегулируйте другими молекулами которые могут связать к ей, изменяя конформацию протеина. Этот процесс вызван «allosteric регулировкой, «когда молекула связывает к протеину, изменяющ конформацию и работу протеина. Я заинтересован в этом conformational изменении, и в понимать физическую основу этого allosteric механизма, который центральн к регулировке в клетке. Биологическое вникание этого процесса, но не вникание физики. Мы хотим выучить как вязка этой молекулы изменяет конформацию.»

Соавторы Zocchi бумаги Mukta Singh-Zocchi, физик исследования UCLA; Sanhita Dixit, postdoctoral эрудит в его лаборатории; и Vassili Ivanov, аспирант UCLA.

Zocchi, которое соединило факультет UCLA в 1999 после дирижировать исследование на Институте Niels Bohr в Копенгагене, Дания, обильный о будущем исследования нанотехнологии на Институте Калифорнии NanoSystems - сотрудничестве UCLA и UC Санта-Барбара - и в другом месте.

«Будущее несомненно увидит nano-био составные приборы прикладные для того чтобы выполнить молекулярные задачи,» Zocchi сказало. «В Конечном Счете эти усилия положят фундамент для создавать искусственние системы с больше и больше характеристик которые уникально к живущим вещам. Экономия маштаба позволяет природе упаковать самую разработанную лабораторию на Земле в томе одиночной бактериальной клетки; в будущем, искусственние системы могут причалить подобной сложности.»

Вывешенный 19-ое июня 2003th

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

Last Update: 12. June 2013 02:03

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this article?

Leave your feedback
Submit