NanoBarcodes для Одиночных Биомолекул

Др. Krassen Dimitrov

Др. Krassen Dimitrov, Руководитель Группы, Одиночная Нанотехнология Молекулы, Австралийский Институт для Биоинженерии и Нанотехнология, Университет Квинсленд
Соответствуя автор: k.dimitrov@uq.edu.au

29-ое декабря 2009th маркировал пятидесятую годовщину Ричарда Feynman спрашивая известный вопрос1: Почему не можем мы написать все 24 тома Энциклопедии Brittanica на головке штыря? Легендарный физик от Caltech вычислял что регулярн типу было бы нужно быть сжатым 1/25,000 для того чтобы достигнуть подвига. Он предложил цену $1.000 для первой экспириментально демонстрации, которая была сделана в 1985 Фолиантом Newman, студент выпускника от Стэнфорда.

50 лет вывешивают лекцию по Feynman, и через 25 лет после демонстрации Newman, одна область где наша способность сжать физическое воплощение зашифрованной информации к таким nanodimensions доказывает быть критической: в barcoding и маркировать индивидуальных биомолекул.

Биомолекулы - протеины, ДНА, RNAs, липиды, сахары - физические несущие биологической информации в каждом живущем организме. Способность обнаружить и inventorize эти молекулы необходима если мы треснуть алгоритмы которыми биологические системы работают, и возможно более важно, они пути, то в которых эти алгоритмы сломленны на времени болезни.

Дизоксирибонуклеиновая Кислота (ДНА), молекулы внутри клеток которые носят генетическую информацию и передают ее от одного поколения к следующему.

Рибонуклеиновая Кислота (РИБОНУКЛЕИНОВАЯ КИСЛОТА), один из 2 типов нуклеиновой кислоты сделанных клетками. РИБОНУКЛЕИНОВАЯ КИСЛОТА содержит информацию которая была скопирована от ДНА (другого типа нуклеиновой кислоты). Клетки делают несколько различных форм из РИБОНУКЛЕИНОВОЙ КИСЛОТЫ, и каждая форма имеет специфическую работу в клетке. Много форм РИБОНУКЛЕИНОВОЙ КИСЛОТЫ имеют функции отнесенные к делать протеины. РИБОНУКЛЕИНОВАЯ КИСЛОТА также генетический материал некоторых вирусов вместо ДНА. РИБОНУКЛЕИНОВУЮ КИСЛОТУ можно сделать в лаборатории и использовать в изучениях исследования.

Маркировать индивидуальных биомолекул с легко обнаруженными nanobarcodes включает их сразу цифровые подсчитывать и квантификацию. Это принципиальная схема принципиально иной от использования functionalized «barcoded» частиц как миниатюрные пробирки, на поверхности чего стандартный сетно-аналогов-основанный assay обнаружения можно выполнить. В отличие от таких методов аналогов, сразу цифровой подсчитывать предлагает все преимущества связанные с другими цифровыми технологиями: точность по низким ценам, чувствительность, и (хотя бы в теории) инфинитно расширяемый динамический диапазон.

Она находилась в 2000 в Сиэтл когда Я изобрел «nanostring», 2 дневное nanobarcode для одиночных биомолекул, которые в виду того что приводил к в коммерческом продучте3 находить разнообразные применения в биологии систем. Например, научные работники от Обширных Института и M.I.T использовали штрихкоды NanoString для того чтобы спросить детальные вопросы о как наша иммунная система отвечает к патогеническим возможностям для4 ее метод обнаружения который диктует каким nanostructures было бы нужно быть синтезированным как штрихкоды.

Используя ярлыки флуоресцирования зашифровать информацию в nanobarcode имеет множественные преимущества и одно существенное ограничение: Предел огибания Raleigh. В Feynman 1959 envisioned что электронный кинескоп будет использован к зашифрованным данным по отсчета в nanostructures, при разрешение превышая то из оптически обнаружения. Но, электронная микроскопия все еще дорогий и изощренный метод, неподобающе для клинических лабораторий и офисов врача.

Др. Krassen Dimitrov и его коллегаы на Одиночной группе Нанотехнологии Молекулы теперь работает на новых методах для электронного обнаружения nanobarcodes, которые предложат более высокое разрешение чем флуоресцирование, но на очень низких ценах.


Справки

1. http://www.zyvex.com/nanotech/feynman.html
2. Методы для обнаружения и квантификации analytes в сложных смесях. Патент 7473767 Соединенные Штаты
3. Geiss G.K., Bumgarner R.E., et. al., Direct передал по мултиплексу измерение выражения гена с цвет-закодированными парами зонда. Биотехнология 26 Природы, 317 до 325 (2008).
4. Amit I., Garber M., et. al., Беспристрастная Реконструкция Реакций Mammalian Transcriptional Патогена Посредничать Сети. 9-ое октября 2009; Но. 5950 VOL. 326., Pp. 257 до 263

Авторское Право AZoNano.com, Др. Krassen Dimitrov (Университет Квинсленд)

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

Last Update: 14. June 2013 01:52

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