UCLA-Fysiker Skapar SingelMolekylen Nanosensor - Ny produkt

UCLA-fysiker har skapat ensort nanoscaleavkännare genom att använda en singelmolekyl mindre, lagrapporterna för nanometers än 20 - mer än 1.000 tider mindre än tjockleken av ett människahår - i Juni 24 utfärdar long av Förfarandena av MedborgareAkademin av Vetenskaper.

Den nano molekylära avkännaren kunde hjälpa med tidig sortdiagnos av genetiska sjukdomar och har talrikt andra applikationer för medicin, bioteknik, och annan sätter in, sade Giovanni Zocchi, assistentprofessor av fysik på UCLA, medlemmen av det Kalifornien NanoSystems Institutet och ledare av forskninglaget.

”Kunde Denna nanoscalesingel-molekylen metod leda till viktiga förbättringar i tidig sortdiagnos av genetiska sjukdomar, däribland växande antal av cancer bildar för vilka genetiska markörer är bekant,” Zocchi sade. ”Kan de största potentiella applikationerna för denna avkännare vara i den processaa drogupptäckten, var möjligheten av snabbt att mått genuttryckssvaret av celler till presumtiva droger är avgörande.”,

Nationalet Science Foundation betalar federally forskningen.

Zocchis nanoscaleavkännaren använder en singelmolekyl för att känna igen närvaroen av en specifik kort stavelse ordnar i en blandning av DNA- eller RNAmolekylar - som han likställer till att finna en visare i en höstack.

”Använder Traditionella analyser ett i genomsnitt uppgå till tillvägagångssätt som avkänner ett minimum belopp av molekylar, men vår metod kan avkänna en singel en,”, sade Zocchi. ”När röror för en uppsätta som målmolekyl till sonden i avkännaren, sondmolekyländringarna formar, och i dess nya gestaltning, handtag på avkännaren. Det är anmärkningsvärt att en singelmolekyl kan faktiskt flyttningen avkännaren, därför att släktingen storleksanpassar är jämförbar till en person som är pröva till flyttningen per berg, men samlas är av ingen följd på dessa lilla fjäll.”,

Vinka av avkännaren avkänns av en evanescent optisk teknik som kallas ”, vinkar spridningen,”, analyserar som lätt det läcker ut bak reflektera avspeglar. Detta evanescent vinkar kan vara van vid avkänning exakt placera av en anmärka ”det okända” avspegla.

”, I stället för att avkänna närvaroen av uppsätta som mål, avkänner vi den ändrande gestaltningen av sonden, när uppsätta som målrörorna till den,”, sade Zocchi.

Zocchis lag är första som anmäler mätningar av conformational ändringar i en singelDNA-molekyl på nanometerfjäll.

”Kunde Denna singelmolekylavkännare vara ett viktigt del- av ”ett labb på en gå i flisor” teknologi för att göra kemisk analys på en gå i flisor,”, sade Zocchi.

Zocchis lag planerar för att använda nanoscaleavkännaren för experimentell leukemiaforskning, för att testa huruvida avkännarens kickkänsligheten kan avkänna en recurrence av cancer på ett tidigare för att arrangera, än är nu möjligheten.

”Om vi kan förhöjning känsligheten av avkännaren, då kan det vara möjligheten som avkänner genetiska sjukdomar på ett tidigare för att arrangera,”, sade Zocchi. ”Kan Det bli möjligheten som diagnostiserar närvaroen av en abnormality i DNA på en tidigt stadium eller uttryckt av en bestämd gen som inte bör uttryckas.

”Har en singelmolekylavkännare, i princip, utöver det vanliga känslighet. I Motsats Till föregående singelmolekylexperiment som försvårades impractically för storskaliga applikationer, lånar sig enkelheten av denna design till många applikationer.

”Skulle en effektiv kick-känslighet metod är ett viktigt bearbetar för att testa hur celler reagerar till en ny drog. Den nano avkännaren kunde också vara ett användbart bearbetar för forskning för stemcell. En nano avkännare som baserades på denna teknologi, kunde potentiellt avkänna minimala traces av biologiska vapen som baserades på ett karakteristiskt genetiskt häfte.

Dessa är första steg - besegra en bana in mot apparater som vi förväntar att ska var egentligen användbar.”,

Förutom applikationerna intresseras Zocchi i forskningen för resonerar av grundläggande vetenskap.

”Hur gör, fungerar du att reglera i cellerna?”, han sade. ”I cellen, proteiner regleras av andra molekylar, som kan röran till den som ändrar gestaltningen av proteinet. Detta processaa kallas ”den allosteric regleringen, ”när röror för en molekyl till ett protein och att ändra gestaltningen och aktiviteten av proteinet. Mig förmiddag som intresseras i denna conformational ändring och i överenskommelse läkarundersökningbasen av denna allosteric mekanism, som är centralen till regleringen i cellen. Det finns en biologisk överenskommelse av detta processaa, men inte en överenskommelse av fysiken. Vi önskar att lära hur bandet av denna molekyl ändrar gestaltningen.”,

Zocchis co-författare av det pappers- är Mukta Singh-Zocchi, en UCLA-forskningfysiker; Sanhita Dixit, en postdoctoral forskare i hans laboratorium; och Vassili Ivanov, en UCLA-doktorand.

Zocchi som sammanfogade UCLAS fakultet i 1999, når det har förat forskning på det Niels Bohr Institutet i Köpenhamn, Danmark, är översvallande om framtiden av nanotechnologyforskning på det Kalifornien NanoSystems Institutet - ett samarbete av UCLA och UC Santa Barbara - och någon annanstans.

”Ser framtiden som otvivelaktigt ska, nano-bio sammansatt apparater som appliceras för att utföra molekylära uppgifter,”, sade Zocchi. ”Ultimately lägger dessa ska försök grundvalen för att skapa konstgjorda system med mer och mer av kännetecknen som har varit unika till bosatt saker. Ekonomi av fjäll låter naturen packa mest det utarbetada laboratoriumet på Jord i volymen av en bakterie- cell för singel; i framtiden kan konstgjorda system att närma sig liknande komplexitet.”,

_Posta 19th Juni 2003

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

Last Update: 12. June 2013 02:08

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