Biosensing 应用的脱氧核糖核酸

Jingjiao Guan化工和生物医学工程FAMU-FSU 学院材料研究工程中心和技术的部门教授; 综合 NanoScience 学院佛罗里达州立大学
对应的作者: guan@eng.fsu.edu

脱氧核糖核酸严密地是基因人力和许多其他种类与我们的健康有关。 它因而是中央材料对 biosensing,是为疾病诊断、预测和处理的基本类型。 虽然多种脱氧核糖核酸 biosensing 的技术被开发了,对更高的处理量和区分方法的需求是持续增长的。 纳米技术提供巨大潜在通过提供可能检测,精密地操作和装配脱氧核糖核酸的史无前例的工具适应需要。

脱氧核糖核酸,也被称为脱氧核糖核酸是在传播基因信息的细胞里面的分子和通过它从一生成到下。

能力从唯一脱氧核糖核酸分子承诺极大丰富对许多重要生物和病理性进程的我们的了解检索基因信息。 分子梳是可能舒展和固定在固定的表面的染色体脱氧核糖核酸唯一分子分析的技术。 然而,常规分子梳的技术可能只生成不适用于大规模和自动化的数据收集的任意地被分配的脱氧核糖核酸链子。

Jingjiao Guan 和他的同事教授综合 NanoScience 学院的开发了一个途径能够舒展和仿造脱氧核糖核酸分子成与精密地确定和对齐的每个脱氧核糖核酸链子的大列阵。 此技术暂挂潜在成为对唯一脱氧核糖核酸的分析的一个新的平台一个大规模和自动化的方式。

一一些的荧光图象被舒展的脱氧核糖核酸

不仅原生质,脱氧核糖核酸也是与结构和属性独特的一套例如高长度对宽度比例,双螺线结构、基础配对能力的和顺序特定交往的一 nanomaterial 与其他分子。 脱氧核糖核酸因而用于修建 nanowires,广泛被认为 biosensing 的结构新的选件类。

要编译一个功能传感器, nanowires 典型地需要精密地被装配到被设计的结构。 缺乏 nanowire 集合的稳健和低价的技术当前妨害此域预付款。

Jingjiao Guan 和他的同事教授开发了生成的一些一个方法基于脱氧核糖核酸的 nanowires。 与其他比较,此方法稳健,耗费小和内在地能够生成高被命令在一大区。 它用多种方法也允许 nanowires 的 functionalization 例如表面涂层由蒸气喷镀、化工结合和 nanoparticles 的实际陷害。

一一些的荧光图象脱氧核糖核酸 (绿色) nanowires 埋置与萤光 nanocrystal 数量加点 (黄色)

Nanochannels 构成 nanostructures 另一选件类下一代 biosensing 的。 他们展示了与探通的唯一脱氧核糖核酸动力的唯一好处,检测脱氧核糖核酸蛋白质交往,映射在唯一脱氧核糖核酸分子的基因和分隔不同的范围脱氧核糖核酸。 然而,此的预付款基于 nanochannel 的 biosensing 由缺乏制造 nanostructures 和集成的他们耗费小,简单和可靠的途径也妨害到功能设备。

Jingjiao Guan 和他的同事教授开发了一个技术能够导致大一些 nanochannels 通过使用脱氧核糖核酸 nanowires 作为模板。 此方法承诺用于修建低成本、并行和高处理量传感器对唯一染色体脱氧核糖核酸的线性分析的。

扫描从脱氧核糖核酸 nanowire 转换的 nanochannel 的电子显微照片

参考

Jingjiao Guan, L. 詹姆斯李,生成高度被定购的脱氧核糖核酸 nanostrand 列阵。 Proc 国家 Acad Sci 美国。 2005年, 102, (51), 18321-18325。
Jingjiao Guan, Bo Yu, L. 詹姆斯李,形成高度被定购的一些 functionalized 聚合物 nanowires 通过 dewetting 在 micropillars。 副词 Mater。 2007年, 19, (9), 1212-1217。
Jingjiao Guan,尼克 Ferrell, Bo Yu,德里克 Hansford, L. 詹姆斯李,杂种一些的同时生成微小/nanoparticles 和 nanowires 通过 dewetting 在 micropillars。 软的问题。 2007年, 3日 1369-1371。
C.H. 林, J. Guan, S.W. Chau, L. 对脱氧核糖核酸 nanostrand 列阵形成的 J. 李,实验和数据分析通过分子梳在 microwell 被仿造的表面。 J Phys D : Appl Phys。 2009年, 42, (2), 025303。
Jingjiao Guan, Pouyan E. Boukany, Orin Hemminger,南Rong Chiou, Weibin Zha,梅甘 Cavanaugh, L. 詹姆斯李,从印的脱氧核糖核酸的大侧向地被定购的 nanochannel/nanostrand 列阵梳和,被提交。

版权 AZoNano.com, Jingjjiao Guan (综合 NanoScience 学院,佛罗里达州立大学) 教授

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

Last Update: 13. June 2013 22:59

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