مقاربات Functionalization نصيحة لقياسات الاعتراف الجزيئية

بواسطة المحررين AZoNano

جدول المحتويات

مفتاح مبادئ قياس الاعتراف الجزيئية

وتستند القياسات الاعتراف الجزيئي باستخدام فؤاد على التفاعل بين اثنين من الجزيئات. ويرد احد على جزيء غيض من فؤاد بينما تعلق جزيء الثانية لسطح العينة (انظر الفئات A و B في الشكل 1). غيض functionalization هي خطوات عدة الكيميائية التي تؤدي إلى ربط جزيئات A إلى غيض من فؤاد.

ويتم رصد ويمتد نحو غيض فؤاد ثم تراجعوا من على سطح الأرض مثل انحراف للناتئ بوصفها وظيفة من المسافة : الشكل 1. وتراجع الجزء من المنحنى (باللون الأحمر) تظهر أي قوة الالتصاق بين التلميح والعينة. قياسات القوة الجزيئية في الاعتراف ، والجزيئات يجند (A) هي التي تعلق على الحافة فؤاد ، بينما جزيئات مستقبلات (B) موجودة على سطح العينة. استخدام جزيء رابط (مثل PEG) نتائج مميزة في ذروة غير ملزم المنحني كما تمتد رابط ، مما يتيح سهولة التعرف على التفاعلات غير ملزم محددة بين ألف وباء (انظر منحنى ممثل في الشكل).

في الشكل 1 النصف الأيمن هو منحنى القوة عن بعد. والفضل الأول في تلميح بالقرب من السطح حتى يجعل الاتصال ، وبالتالي ممارسة حمولة إيجابية على السطح. وتراجع غيض الظهر وخلال هذا العمل ، وذروة الهبوط من المرجح أن يحدث في منحنى التراجع. هذا يشير إلى أن التصاق حدث بين العينة وتقلب. ويمكن حساب التصاق الحافة عينة إذا عرف حساسية انحراف والربيع الدائم للتعزية.

ويلاحظ عادة الالتصاق بين تلميح والعينة ، مع استخدام غير functionalized النصائح. التفريق بين التفاعل المحددة المطلوبة والتفاعلات غير محددة غالبا ما يكون التحدي عند استخدام غيض functionalized لقياسات الاعتراف الجزيئية. دعا الجزيئات المتوسطة من أجل التغلب على هذا التحدي ، أو linkers تستخدم مسافات بين جزيء ألف وغيض فؤاد. المرونة في التنقل ويوفر رابط لجزيء يجند للوصول إلى مستقبلات ملزمة.

أن يكون في الاعتبار عوامل خلال Functionalization تلميح

وإن كانت قد استخدمت أساليب عدة لإرفاق جزيئات لتحقيقات فؤاد ، يجب اتخاذ عدد من القضايا في الاعتبار :

• اختيار تحقيق فؤاد مناسبة أمر بالغ الأهمية ، فإن العوامل الرئيسية التي الحدة من طرف والربيع وناتئ المستمر.
• اختيار الكيمياء functionalization طرف مهم يجب أن يكون متصلا منذ الجزيء يجند إلى الطرف بحيث قوة الربط بين التلميح وجزيء أكبر من التفاعل بين المياه السطحية ومستقبلات الجزيء يجند.
• تقنيات لتقليل كثافة يجند سطح حاسمة لقياس الأحداث ملزمة واحدة.
• يجب أن عوامل مثل درجة الحرارة ، وتكوين العازلة ، ودرجة الحموضة يكون من المناسب خلال القياس وfunctionalization طرف بحيث لا يتم تغيير النشاط الملزم للجزيئات ملزمة.

الخطوات المتبعة في تلميح Functionalization

غيض functionalization يبدأ دائما مع نيتريد السيليكون السيليكون أو تلميح على اجراء تحقيق فؤاد. تستخدم نهجين المشتركة ، وهي أمينة من خلال أحادي الطبقة تجميعها ثيول الذاتي القائم على (SAM) ومباشرة من قبل طرف أمينة الأسترة أو silanization لاختيار نقطة انطلاق لfunctionalization الحافة.

أمينة من خلال الأسترة وSilanization

والأسترة والعمليات silanization functionalize التحقيق مباشرة. رد الفعل silanization تجري بين مجموعة trichlorosilane في كاشف سيلاني ومجموعة trichlorosilane في كاشف سيلاني. هذا يؤدي إلى وضع طبقة organosilane ، وبالتالي تكوين سي سي - O - السندات التساهمية بين الهيدروجين والجزيئات السندات سيلاني وطرف (انظر الشكل 2A). يمكن أن يتم من خلال الأسترة أمينة من خلال تفاعل الجماعات إيثانولامين silanol والسطحية.

الشكل 2 : الخطوة الأولى من طرف functionalization عموما أن أعرض مجموعة الأمينات (كما هو موضح هنا ك "X") على سطح الحافة. ثلاثة أساليب تستخدم على نطاق واسع : والعلاج) مع silanes ؛ B) الأسترة مع إيثانولامين ؛ وجيم) تشكيل SAM باستخدام ثيول الذهب الكيمياء.

الرسوم المتحركة من خلال تجميعها الذاتي أحادي الطبقة

يتم إنشاء SAM عن طريق الامتصاص من الجزيئات alkanethiol إلى تلميح مطلية بالذهب كما هو مبين في الشكل 2C. ويمكن إعادة تدويرها الذهب المطلي تحقيقات من خلال القضاء على جميع الجزيئات المرفقة. المجموعات ثيول أيضا أن يكون التقارب مع ارتفاع الذهب وضمان في تشكيل أقوى تلميح - يجند التفاعل من التفاعل يجند مستقبلات. سلاسل سام الأسيل إنشاء هيكل وثيقة معبأة يعزز متانة functionalization الحافة. ومع ذلك ، يحتاج هذا الأسلوب غيض من جانب الذهب المطلي تحقيقات فؤاد ، والتي كعبرة كبيرة وليست متاحة للجميع.

إدخال جزيء رابط

المرحلة المقبلة هو إدخال جزيئات رابط. كما توفر هذه المرحلة مراقبة منتظمة من الكثافة سطح جزيئات يجند '. لا يمكن أن يتحقق هذا من خلال الاستفادة من SAM المختلطة التي تحتوي على نوعين من الجزيئات مع مجموعات طرفية مختلفة. وتستخدم هذه التقنية لدراسة التفاعل بين الفيروسين cyclodextrin والجزيئات عن طريق استخدام SAM مختلطة. في هذه المرحلة ، إذا تم تحديد نهج SAM الذهب ثيول ثم يمكن استخدام الكواشف المناسبة مثل PEG (البولي ايثيلين جلايكول) / NTA (N - nitrilotriacetic حامض) لدمج جزيئات رابط وشكل SAM. في الشكل 3 ، فإن غالبية SAM - triethylene يتكون من غليكول - ثيول - ألكيل بينما الباقي يتكون من NTA - triethylene - غليكول - ألكيل - ثيول. وNTA tetradentate ومن المرجح أن تولد مجمع سداسية مع الكاتيونات المعدنية. وتشكل سندات استخلاب الأربع مع ​​ني ^{2 +} وتستخدم السندات اثنين لاستهداف الجماعات الحامض الاميني. وهكذا ، وهي نسبة منخفضة من NTA - PEG - ثيول السندات مع يجند. والربط بين ثيول تبقى خاملة ويحد من الكثافة من البروتينات على سطح الحافة.

الشكل 3 : تتشكل صواريخ سام المختلطة على بلاغ من الذهب المطلي. وسوف يمثل سوى نسبة ضئيلة جدا من alkanethiols NTA - إنهاء ما يسمى إنشاء استخلاب مع الكاتيونات ، والتي سوف تتفاعل أيضا مع جماعات تنتمي إلى polyhistidine الببتيدات أو البروتينات.

في تقنية أخرى ، حيث نيتريد السيليكون أو تلميح السيليكون الأميني functionalized مع ethanoloamine أو silanes ، يستخدم استراتيجية مختلفة. في هذه التقنية ، فإن جزيء PEG رابط واحد نهاية يتفاعل مع الجماعات سطح الأمينية. وهذا يسمح الطرف الآخر للربط مع هذا البروتين. شركات استخدام مجموعة متنوعة من linkers PEG heterobifunctional.

وترد linkers PEG كما يشيع استخدام الشكل (4) والمدرجة في الجدول 1.

الشكل 4 : التفاعلات بين نموذجي نصائح فؤاد معدلة كيميائيا وبعض الأحماض الأمينية (ASP = الأسبارتات ، حمض الغلوتاميك = جلتاميت ، سر = سيرين ، الثريونين = ثريونين ، السيستئين سيستين = = واليس ليسين).

الجدول 1. اهداف ملزمة المشتركة والجماعات المتفاعلة مطابقة

المرحلة النهائية من طرف functionalization هو رد فعل للفريق المحطة مع الأحماض الأمينية في البروتين جزيء من يجند. في هذه المرحلة ، لا ينبغي أن تكون مستهدفة نقطة معروفة داخل موقع يجند هي ملزمة لتفادي تغيرات وظيفية في وظائف.

الاستنتاجات

وقد حللت هذه المذكرة التطبيقات الرئيسية واستراتيجيات functionalization الحافة. وتستخدم الأساليب المذكورة أعلاه لقوة رسم الخرائط ذات حجم واحد والتعرف الجزيئي قياسات القوة النقطة. مجموعة أولية من النتائج تشير إلى أن functionalization غيض سوف تكون مفيدة عند استخدامها مع النمط PeakForce QNM التصوير ، وبالتالي تمكين دقة أعلى وأسرع وأكثر كمية تعيين التفاعل الجزيئي.

بروكر

بروكر نانو يوفر الذرية قوة مجهر / المسح الضوئي مجهر التحقيق (فؤاد / SPM) المنتجات التي تبرز من غيرها من النظم المتاحة تجاريا لتصميمها القوي وسهولة الاستخدام. ، مع الحفاظ على أعلى دقة والسيارة نانو قياس رأسه ، الذي هو جزء من كل أدواتنا ، ويعمل فريد الألياف الضوئية لقياس التداخل انحراف ناتئ ، مما يجعل الإعداد المضغوط بحيث يكون أكبر من أي هدف البحوث المجهر القياسية.

وقد مصادر هذه المعلومات ومراجعتها وتكييفها من المواد التي تقدمها AXS بروكر.

لمزيد من المعلومات عن هذا المصدر ، يرجى زيارة AXS بروكر .