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Biophysiker Stellen Nonstick GoldOberflächen und Laser-Sicheres Gold Nanoposts her

Published on June 16, 2009 at 7:44 PM

Biophysiker lang für ein Ideal Material-etwas strukturiert und weniger klebrig als ein Standardglas Oberfläche-zu den Anker- und Stellungseinzelpersonenbiomolekülen. Gold ist eine anziehende Möglichkeit, mit seiner einfachen Chemie und der Leichtigkeit, mit denen sie kopiert werden kann. Leider neigt Gold auch, klebrig zu sein und kann durch Laser geschmolzen werden. Jetzt haben Biophysiker an JILA Gold kostbarer als immer an wenigen als Forschung Hilfsmittel-durch das Erstellen von nonstick Gold-Oberflächen und von Laser-sicheren Gold-nanoposts, eine mögliche Gabe zu Laser-Abfangen von Biomolekülen gemacht.

Die Goldposten in diesem colorized Mikrographen, 450 nm im Durchmesser Durchschnitt berechnend, werden verwendet, um einzelne Biomoleküle wie DNS für Studien ihrer mechanischen Eigenschaften zu verankern. Die Hintergrundoberfläche ist mit einem Protein Glasüberzogenes, zum des unerwünschten Haftens zu verhindern. Quelle: National Institute of Standards and Technology.

JILA ist ein gemeinsames Institut des National Institute of Standards and Technology (NIST) und der Universität von Colorado in Boulder.

Erfolgreicher Gebrauch JILAS des Goldes in Optischabfangen Experimenten, berichtet in den Nano-Schreiben, * konnte zu eine 10fache Zunahme der Zahlen von den einzelnen Molekülen führen, die pro Tag in bestimmten Wertbestimmungen, von ungefähr fünf bis 50, nach Ansicht des Gruppenleiters Tom Perkins von NIST studiert wurden. Die Fähigkeit, mehr Experimente mit größerer Präzision durchzuführen führt zu neue Einblicke, wie Feststellen von Verschiedenartigkeit in den scheinbar identischen Molekülen und erhöht Fähigkeit NIST, Auftragarbeit auszuführen, wie Reproduzieren und Überprüfen von Piconewtonschuppe Kraftmessungen unter Verwendung DNS, sagt Perkins. (A-einkilogramm Masse auf der Erdoberfläche übt eine Kraft von ungefähr 10 Newton aus. Ein piconewton ist 0,000 000 000 001 Newton. Sehen Sie „JILA-Entdeckungen, im Baumuster Zu Entstellen, das DNS-Elastizität“ NIST-Technologie-Schlag, Sept. 13, 2007. Beschreibt)

Genau zu manipulieren Perkins und andere BiophysikergebrauchsLaserstrahlen, spüren auf und messen Moleküle wie DNS, die gewöhnlich ein Ende haben, das zu einer Oberfläche geklebt werden und das andere Ende, das zu einer Mikron-groß Raupe befestigt wird, die als ein „Griff“ für den Laser auftritt. Bis jetzt hat das Erstellen der Plattform für solche Experimente im Allgemeinen zerbrechliche, Moleküle auf eine klebrige Glasoberfläche unspezifisch zu absorbieren, gelegentlichen Abstand zu produzieren und biologische Aktivität miteinbezogen manchmal zu zerstören. „Es ist wie ein Auto auf eine Strecke von 100 Fuß oben fallenlassen und das Hoffen sie landet Reifen niederzuwerfen. Wenn das Molekül in der falschen Orientierung landet, ist es nicht aktiv, oder, falscher, funktioniert es nur teilweise,“ Perkins sagt.

Ideal möchten Wissenschaftler Biomoleküle in einem optimalen Muster auf einer andernfalls nonstick Oberfläche befestigen. Goldposten sind- einfach, in gewünschten Mustern an der nmschuppe niederzulegen. Perkins-' Gruppe befestigte die DNS zum Gold mit den Schwefel-basierten chemischen Geräten, die die Thiolalkohole genannt wurden (weit verbreitet in der Nanotechnologie), einen Anflug, der mechanisch stärker ist, als die proteinbasierten Fügeverfahren, die gewöhnlich in der Biologie verwendet wurden. Die JILA-Wissenschaftler verwendeten sechs Thiolalkoholanleihen anstelle gerade ein zwischen der DNS und den Goldposten. Diese Anleihen waren mechanisch genug, Hochkraft Laser-Abfangen zu widerstehen und chemisch robust genug stark dem JILA-Team zu erlauben, das Gold ohne Reaktion auf jedem nanopost mit einem Polymerkissen zu beschichten, das das unerwünschte Haften beseitigte. „Jetzt können Sie DNS am Gold verankern und den Rest des Goldes sehr nonstick halten,“ sagt Perkins.

Außerdem waren die Gold-nanoposts genug-mit Durchmessern von 100 bis 500 nm und von Höhe von 20 klein, nm-dass die Wissenschaftler die Posten, direkt mit Lasern zu schlagen vermeiden konnten. „Wie Schmieröl und Wasser, traditionsgemäß Laser-Pinzette und Gold mischen Sie nicht. Indem wir sehr kleine Inseln des Goldes machten, brachten wir einzelne Moleküle in Position, in denen wir sie wünschten, und mit einer mechanischen Festigkeit, die die genaueren und zusätzlicheren Baumuster von Studien aktiviert,“ Perkins sagt.

Die Forschung wurde von W.M. Keck Grant in den RNS Wissenschaften, in der National Science Foundation und in NIST unterstützt.

* AVW. Paik, Y. Seol, W. Halsey und T.T. Perkins. Integrierung einer Hochkraft optischen Falle mit Gold-nanoposts und einem robusten Anleihe GoldFESTIGKEIT. Nano-Schreiben. Artikel SO BALD WIE MÖGLICH (Sobald Veröffentlichbar) Veröffentlichungs-Dattel (Selennetz): Am 3. Juni 2009 DOI: 10.1021/nl901404s.

Last Update: 14. January 2012 02:53

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