Kemister Har Framkallat Unika Nanoscale som Täcker För Oorganiska Partiklar - Ny teknik

A UCLA-ledde laget av kemister har framkallat unikt nytt täcka för oorganiska partiklar på nanoscalen som kan vara kompetent att förställa partiklarna som proteiner - ett processaa, som låter partiklar fungera som sonder, som kan tränga igenom cellen och tända upp individproteininsida, och skapar det potentiellt för applikation i en lång räcka av drogutveckling, bearbetar diagnostik och läkarbehandlingar.

Rönet ska publiceras i upplagan för Maj 19 av Föra Journal över av det Kemiska Samhället för Amerikanen.

De organiska beläggningarna - kort stavelse kedjar av stringed amino syror (peptides) - kan vara van vid förklädnadpartiklar som kallas ”quantumen, pricker,” ”binder quantumstänger” och ”quantumen” så effektivt att cellerna missförstår dem för proteiner, även om beläggningarna används på partiklar som är oorganiska och eventuellt även giftliga.

”Lurar serven för Dessa peptidebeläggningar som ”Halloween dräkter för partiklarna, och den levande cellen in i tänkande, som nanoparticlesna är godartada, protein-något liknande enheter,”, sade Shimon Weiss, UCLA-professor av kemi och en medlem av universitetar det Kalifornien NanoSystems Institutet. ”Som ett resultat, kan vi använda dessa täckte partiklar för att spåra proteinerna i en levande cell, och att föra en spänna av studier på det molekylärt jämna, som är en ha som huvudämne kliver in mot att använda nanotechnology för att skapa praktiskapplikationer för biologi och medicin.”,

Partiklar som göras av halvledare på nanoscalen (en-billionth av en mäta eller om en-tusendel tjockleken av ett människahår) long har long funnit applikationer i de elektroniska och informationsteknikbranscherna. Till exempel gå i flisor aktivdelen av en singeltransistor på en Pentiumsilikon är några tenths av en nanometer storleksanpassar in. Den van vid lästa digitala informationen om halvledarelaser på en CD eller en DVD har ett aktivlagrar av liknande dimensionerar.

”Skapa kapaciteten till sådan elektroniskt för import fungerar in i cellen, och koppla ihop dem med biologiskt fungerar kunde öppna enorma nya möjligheter, både för grundläggande biologiska vetenskaper och för medicinska och terapeutiska applikationer,”, sade Weiss.

En av dessa elektroniska fungerar är utsläppet av ljus kallad fluorescence. Genom Att Använda de nya beläggningarna, Weisss har lag varit kompetent att solubilize, och att introducera in i den olika cellen färga quantumen pricker alla som kan vara upphetsad vid en källa för singelblått lätt.

Färgakodningsmetoden är liknande till kodningen av information som överförs besegrar en optisk fiber som kallas ”våglängduppdelning som multiplexöverför,” eller WDM. Peptiden som täcker teknologi, kunde, i princip, färga kodar biologi sig själv, genom ”att måla” olika proteiner i cellen med, olik-färgar quantum pricker.

Forskninglaget inkluderar Weiss - den främsta utredaren - och doktoranden Fabien Pinaud, tillsammans med biochemisten David S. Göra till kung och Hsiao-Pingen Moore, professor för Uc Berkeley assistentforskning av molekylär och cellbiologi.

Weiss och Pinaud framkallar metoder för att fästa quantum pricker av närmare detalj färgar till de olika proteinerna på celler ytbehandlar och inre celler.

”Har Människor nästan 40.000 gener,”, sade Weiss. ”Fungerar en stor grupp av dessa gener på varje ögonblick, i varje singelcell av vårt förkroppsligar, i mycket invecklad väg. Genom att måla en underdel av proteiner i cellen med olikt, färga quantumen pricker, oss kan följa den molekylära strömkretsen, den dynamiska rearrangementen av går runt knutpunkter och molekylära växelverkan - eller, i kort stavelse, observera ”den molekylära dansen” att definierar liv sig själv.”,

Förutom kapaciteten att måla och observera många olika proteiner med separat färgar, quantumen pricker kan användas för den ultimat upptäcktskänsligheten: observation av en singelmolekyl. Till nu och att spåra och efter har ett singelprotein i cellen varit extremt utmana och var motsvarigheten av sökande för den proverbial visaren i en höstack.

Genom att använda de framkallade nya metoderna på UCLA och att observera med ett fluorescencemikroskop och kick-känslighet som avbildar kameror, kan forskare spåra ett singelprotein som märkas med en fluorescerande quantum, pricker insida som en bosatt cell i tre dimensionerar och inom några nanometers av exakthet.

”Är Detta processaa, i någon väg, den molekylära motsvarigheten av att använda det globala positioneringsystemet för att spåra en singelperson någonstans på jord,”, sade Pinaud. ”Kan Vi använda optiska metoder för att spåra flera olika proteiner som märkas med, olik-färgar quantum pricker, mäter distanserar dem emellan och använder det rön för att förbättra förstår den molekylära växelverkaninsidan cellen.”,

Partiklar som förställas med peptidebeläggningarna som framkallas av det Weiss laget, kan skriva in en cell, utan att påverka dess grundläggande fungera - skapa ettlösligt och biocompatible tunt lagrar för partiklarna som kan uppsätta som mål till röran till individproteiner i den levande cellen.

”Sedan dentäckte quantumen pricker är liten, har de lätt och, fortillträdeet till och med cellmembranet,”, sade Pinaud. ”I tillägg, sedan multipelpeptides av olika längder och fungerar kunde sättas in på den samma singelquantumen pricker, vi kan lätt föreställa sig skapelsen av ”smart” sonder med multipel fungerar.”,

Den Weiss teamworken på beläggningar inspirerades av naturen. Några växter och bakterieceller evolved unika kapaciteter till giftliga heavy metaljoner för kvarteret som en strategi till rengöringen upp den giftliga miljön som de växer i. Dessa organismer synthesize peptides som kallas phytochelatins, som förminskar beloppet av gift-fria joner vid starkt bindande till oorganiska nanoparticles som göras av det avskärmde giftet, saltar och andra produkter.

”Vårt överbryggar täcka för peptide den oorganiska kemivärlden med den organiska världen på nanometerfjäll,”, sade Weiss. ”Idealt, ska dessa beläggningar är van vid ger den elektriska kontakten mellan oorganiska elektroniska apparater för nanoscale och funktionella proteiner, som skulle bly- till evolutionen av nya och kraftiga ”smart droger,” ”kopplar smart enzym,” ”smart katalysatorer,” ”protein” och många andra funktionella bland av oorganisk-organiska vikter.

”Är möjligheterna ändlösa,”, sade Weiss. Föreställ precis det potentiellt för detta processaa i cancerbehandling, om en hybrid- nanoparticle kunde skapas som uppsätta som mål specifikt för att identifiera och förstöra cancerceller i förkroppsliga., ”For example”,

_Posta 29th April 2004

Date Added: May 17, 2004 | Updated: Jun 11, 2013

Last Update: 12. June 2013 20:54

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