Biosensing アプリケーションのための DNA

Jingjiao Guan材料の研究のための工学中心の化学および生体医用工学FAMU-FSU の大学および技術の部門教授; NanoScience の統合的な協会フロリダの州立大学
対応する著者: guan@eng.fsu.edu

DNA は人間および多数の密接に遺伝物質私達の健康に関連した他の種です。 それは病気の診断、予想および処置のための基礎の biosensing へこうして中央材料です。 さまざまな DNA の biosensing 技術が開発されたが、より高いスループットおよび感度方法のための要求は常に増加します。 ナノテクノロジーは正確に DNA を検出し、処理し、アセンブルすることができる前例のないツールの提供によって必要性を満たす大きい潜在性を提供します。

デオキシリボ核酸が遺伝情報を伝える 1 匹の生成からの次にそれを渡し、セルの中の分子であるのでまた参照される DNA は

かなり多くの重大な生物的および病理学プロセスの私達の理解を富ませる単一 DNA の分子の約束から遺伝情報を検索する機能。 分子にとかすことは単一の分子の分析のための固体表面のゲノム DNA を伸ばし、固定できる技術です。 ただし、慣習的な分子とかす技術は大規模および自動化されたデータ収集のために適していない任意に分散 DNA の鎖しか生成なできます。

NanoScience の統合的な協会からの Jingjiao Guan および彼の同僚教授は正確に置かれ、一直線に並ぶ各 DNA の鎖との大きいアレイに DNA の分子を伸ばし、模造することができるアプローチを開発しました。 この技術は大規模な、自動化された方法の単一 DNA の分析のための新しいプラットホームになる潜在性を保持します。

伸ばされた DNA のアレイの蛍光性の画像

生体物質だけ、 DNA また高い長さに幅の比率のような構造そして特性の固有のセット、倍の螺旋形の他の分子と能力を、およびシーケンス特定の相互作用組み合わせる構造、ベースの nanomaterial です。 DNA がこうして biosensing 構造の新しいクラスと広くみなされる nanowires を組み立てるのに使用されていました。

機能センサーを構築するためには、 nanowires は普通正確に設計されていたアーキテクチャにアセンブルされる必要があります。 nanowire アセンブリのための強く、低価格の技術の欠乏は現在このフィールドの前進を妨げています。

Jingjiao Guan および彼の同僚教授は DNA ベースの nanowires のアレイを生成するための方法を開発しました。 他と比較されて、この方法は大きい領域に高命令される生成する強く、安価、本質的にことができます。 それはまた nanoparticles の蒸気沈殿、化学活用および物理的なわなに掛ける事によって表面のコーティングのようなさまざまな方法によって nanowires の functionalization を可能にします。

蛍光 nanocrystal 量と埋め込まれる DNA の (緑の) nanowires のアレイの蛍光性の画像は点を打ちます (黄色)

Nanochannels は次世代に biosensing のための nanostructures の別のクラスを構成します。 それらは徹底的な単一 DNA の原動力のための一義的な利点と示され、 DNA 蛋白質の相互作用を検出し、単一 DNA の分子の遺伝子をマップし、そして異なったサイズの DNA を分けます。 ただし、この nanochannel ベースに biosensing の前進はまた nanostructures を製造し、統合するための安価で、簡単な、機能装置に信頼できるアプローチの欠乏によって妨げられます。

Jingjiao Guan および彼の同僚教授はテンプレートとして DNA の nanowires の使用によって nanochannels の大きいアレイを作り出すことができる技術を開発しました。 この方法が単一の染色体 DNA の線形分析のための低価格、平行および高スループットセンサーを組み立てるのに使用されると約束します。

DNA の nanowire から変換される nanochannel のスキャンの電子顕微鏡写真

参照

Jingjiao Guan、非常に発注された DNA の nanostrand のアレイを生成している L. ジェームスリー。 Proc 各国用の Acad Sci 米国。 2005 年、 102、 (51)、 18321-18325。
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Jingjiao Guan、ニック Ferrell、 Bo Yu、デレック Hansford、 L. ジェームスリーの micropillars の dewetting によるマイクロ/nanoparticles および nanowires のハイブリッドアレイの同時生成。 柔らかい問題。 2007 年、 3 1369-1371。
C.H. 林、 J. Guan、 S.W. Chau、 L. microwell 模造された表面で分子にとかすことによる DNA の nanostrand のアレイ形成の J. のリー、実験および数値解析。 J Phys D: Appl Phys。 2009 年、 42、 (2)、 025303。
Jingjiao Guan、 Pouyan E. Boukany、 Orin Hemminger、ナンRong Chiou、 Weibin Zha、ミーガン Cavanaugh、 L. ジェームスリーの入るとかし、捺印する DNA からの大きい横に発注された nanochannel/nanostrand のアレイ。

、版権 AZoNano.com Jingjjiao Guan (NanoScience の統合的な協会、フロリダの州立大学) 教授

Date Added: Nov 22, 2009 | Updated: Jun 11, 2013

Last Update: 13. June 2013 23:20

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