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ADN para Aplicações de Biosensing

Professor Jingjiao Guan, Departamento da Engenharia Química e Biomedicável, da Faculdade de FAMU-FSU do Centro da Engenharia para a Pesquisa dos Materiais e da Tecnologia; Instituto Integrative de NanoScience, Universidade Estadual de Florida
Autor Correspondente: guan@eng.fsu.edu

O ADN é o material genético de humano e de numeroso a outra espécie pròxima relevante a nossa saúde. É assim um material central a biosensing, que é a base para o diagnóstico, o prognóstico, e o tratamento da doença. Embora as várias técnicas biosensing do ADN sejam desenvolvidas, a procura para uns métodos mais altos da produção e da sensibilidade é crescente. A Nanotecnologia oferece o grande potencial encontrar a necessidade fornecendo as ferramentas inauditas que podem precisamente detectar, manipular, e montar o ADN.

O ADN, igualmente referido como o ácido deoxyribonucleic é as moléculas dentro das pilhas que levam a informação genética e passa-a de uma geração ao seguinte.

Uma capacidade para recuperar a informação genética das únicas promessas das moléculas do ADN de enriquecer significativamente nossa compreensão de muitos processos biológicos e patológicos críticos. O Penteado Molecular é uma técnica que possa esticar e imobilizar o ADN do genoma em uma superfície contínua para a única análise da molécula. Contudo, a técnica de Penteado Molecular convencional pode somente gerar as correntes aleatòria distribuídas do ADN que não são apropriadas para a grande escala e por aquisição de dados automatizado.

O Professor Jingjiao Guan e seus colegas do Instituto Integrative de NanoScience desenvolveu uma aproximação capaz de esticar e de modelar moléculas do ADN em grandes disposições com as correntes de cada ADN precisamente posicionadas e alinhadas. Esta técnica guardara o potencial transformar-se uma plataforma nova para a análise do único ADN em uma forma em grande escala e automatizada.

Imagem da Fluorescência de uma disposição de ADN esticado

Não somente uma biomolécula, ADN é igualmente um nanomaterial com um grupo original de estruturas e de propriedades tais como a relação alta da comprimento-à-largura, estrutura helicoidal do dobro, base que emparelham a capacidade, e interacções seqüência-específicas com outras moléculas. O ADN foi usado assim para construir os nanowires, que são considerados extensamente como uma classe nova de estruturas biosensing.

Para construir um sensor funcional, os nanowires precisam tipicamente de ser montados precisamente em uma arquitetura projetada. A Falta de técnicas robustas e baratas para o conjunto do nanowire está impedindo actualmente o avanço deste campo.

O Professor Jingjiao Guan e seus colegas desenvolveu um método para gerar disposições de nanowires ADN-baseados. Comparado a outro, este método é robusto, barato, e intrìnseca capaz da geração alto-pedida sobre uma grande área. Igualmente permite o functionalization dos nanowires por vários métodos tais como o revestimento de superfície pelo depósito de vapor, pela conjugação química, e pela armadilha física dos nanoparticles.

A imagem da Fluorescência de uma disposição de nanowires (verdes) do ADN encaixados com quantum nanocrystal fluorescente pontilha (o amarelo)

Nanochannels constitui uma outra classe de nanostructures para a próxima geração que biosensing. Foram demonstrados com vantagens originais para sondar a única dinâmica do ADN, detectar interacções da ADN-proteína, traçar genes em únicas moléculas do ADN, e separar o ADN de tamanhos diferentes. Contudo, o avanço deste biosensing nanochannel-baseado é impedido igualmente pela falta de aproximações baratas, simples, e seguras para fabricar os nanostructures e integrá-los em dispositivos funcionais.

O Professor Jingjiao Guan e seus colegas desenvolveu uma técnica capaz de produzir uma grande disposição de nanochannels usando os nanowires do ADN como moldes. Este método promete ser usado para construir o baixo custo, a paralela, e os sensores da alto-produção para a análise linear do único ADN cromossomático.

Micrografia de Elétron da Exploração de um nanochannel convertido de um nanowire do ADN

Referências

Jingjiao Guan, L. James Lee, Gerando disposições altamente pedidas do nanostrand do ADN. Proc Acad Nacional Sci EUA. 2005, 102, (51), 18321-18325.
Jingjiao Guan, BO Yu, L. James Lee, Formando disposições altamente pedidas de nanowires functionalized do polímero dewetting em micropillars. Adv Mater. 2007, 19, (9), 1212-1217.
Jingjiao Guan, Nick Ferrell, BO Yu, Derek Hansford, L. James Lee, geração Simultânea de Disposições híbridas de micro/nanoparticles e de nanowires dewetting em micropillars. Matéria Macia. 2007, 3, 1369-1371.
C.H. Lin, J. Guan, S.W. Chau, L. análise numérico de J. Lee, Experimental e da formação da disposição do nanostrand do ADN pelo penteado molecular na superfície microwell-modelada. J Phys D: Appl Phys. 2009, 42, (2), 025303.
Jingjiao Guan, Pouyan E. Boukany, Orin Hemminger, Nan-Rong Chiou, Weibin Zha, Megan Cavanaugh, L. James Lee, Grandes disposições lateralmente pedidas de nanochannel/nanostrand do ADN que penteia e que imprime, submetido.

Copyright AZoNano.com, Professor Jingjjiao Guan (Instituto de NanoScience, Universidade Estadual Integrative de Florida)

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

Last Update: 13. June 2013 23:36

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