単一の生体物質のための NanoBarcodes

先生によって Krassen Dimitrov

Krassen Dimitrov 先生、生物工学のためのグループのリーダー、単一の分子のナノテクノロジーオーストラリアの協会およびナノテクノロジークイーンズランド大学
対応する著者: k.dimitrov@uq.edu.au

2009 は 12 月th 29 日、有名な質問をするリチャード Feynman の第 50 記念日を示しました1: 私達はなぜピンのヘッドで百科事典 Brittanica の全体の 24 のボリュームを書いてはいけませんか。 Caltech からの伝説の物理学者は業績を達成するために規則的なタイプが 1/25,000 によって縮まる必要があることを計算しました。 彼はのための $1,000 価格を巻ニューマンによって 1985 年に行われた最初の実験デモンストレーション、スタンフォードからの大学院生提供しました。

50 年は Feynman の講議を掲示し、ニューマンのデモンストレーションの後の 25 年、そのような nanodimensions に符号化された情報の物理的な具体化を縮める私達の機能が重大の証明している 1 つの領域があります: 個々の生体物質の barcoding および付くこと。

生体物質 - 蛋白質、 DNA、 RNAs の脂質、砂糖 - はあらゆる生きている有機体の生物的情報の物理的なキャリアです。 これらの分子を検出し、 inventorize 機能は私達がこれらのアルゴリズムが病気の時間に壊れている方法べきならアルゴリズムを生物系が動作する、および多分重大に割る必要です。

デオキシリボ核酸 (DNA) は、遺伝情報を伝え、 1 匹の生成からの次に渡すセルの中の分子です。

リボ核酸 (RNA) は、セルによってなされる 2 つのタイプの核酸の 1 つです。 RNA は DNA (他のタイプの核酸) からコピーされた情報を含んでいます。 セルは RNA の複数の異なった形式を作り、各形式にセルで特定のジョブがあります。 RNA の多くの形式に蛋白質の作成と関連している機能があります。 RNA はまた DNA の代りにあるウイルスの遺伝物質です。 RNA は実験室でなされ、研究の調査で使用することができます。

容易に探索可能な nanobarcodes と個々の生体物質の付くことは直接デジタルカウントおよび定量化を可能にします。 これは表面で標準アナログベースの検出の試金が行うことができるミニチュア試験管として functionalized 「バーコード化された」粒子の使用からの根本的に違いがある概念です。 そのようなアナログ方法と対照をなして、直接デジタルカウントは他のデジタルテクノロジーと関連付けられる利点すべてを提供します: 正確さ低料金で、感度および (少なくとも理論で) 無限に拡張可能ダイナミックレンジ。

それはシアトルの 2000 年、単一の生体物質のための蛍光 nanobarcode に2 システムズ生物学の多様なアプリケーションを見つけることが商品で起因したので私が 「3 nanostring を」発明したときにありました。 例えば、広い協会および M.I.T からの科学者はするのに NanoString のバーコードを私達の免疫組織がそれのための病原性のある挑戦にであるどんな nanostructures が4 バーコードとして総合される必要があるか定める検出方法どのようにについて答えるか詳しい質問を使用しました。

蛍光性のラベルを使用して nanobarcode の情報を符号化することに多重利点および 1 つの相当な限定があります: ローリーの回折限界。 1959 年の Feynman で電子顕微鏡が nanostructures で符号化された読み出し情報に使用される光学検出のそれを超過していて解像度がことを、想像しました。 しかし、電子顕微鏡検査は今でも不適当な臨床実験室および医者のオフィスのための高く、洗練された技術です。

単一の分子のナノテクノロジーのグループの Krassen Dimitrov および彼の同僚先生は蛍光性より高リゾリューションを提供する、けれども非常に低価格取り組んでいますで電子検出のための新しい方法に今 nanobarcodes の。


参照

1. http://www.zyvex.com/nanotech/feynman.html
2. 複雑な混合物の analytes の検出そして定量化のための方法。 米国のパテント 7473767
3. Geiss G.K.、 Bumgarner R.E. は、等、 Direct 色分けされたプローブのペアの遺伝子発現の測定を多重型にしました。 性質の人間工学 26、 317 - 325 (2008 年)。
4. Amit I.、 Garber M.、等、哺乳類の Transcriptional ネットワーク仲介する病原体の応答の公平な復元。 10 月 2009 日 9 日; Vol. 326。第 5950、 Pp. 257 - 263

、版権 AZoNano.com Krassen Dimitrov (クイーンズランド大学) 先生

Date Added: Apr 18, 2010 | Updated: Jun 11, 2013

Last Update: 14. June 2013 01:31

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