Los Biofísicos Crean las Superficies Antiadherentes y el Oro Laser-Seguro Nanoposts del Oro

Published on June 16, 2009 at 7:44 PM

Biofísicos de largo para un ideal material-algo más estructurado y menos pegajoso que un cristal estándar superficie-a biomoléculas del ancla y del individuo de la posición. El Oro es una posibilidad de fascinación, con su química simple y la facilidad con las cuales pueda ser modelada. Lamentablemente, el oro también tiende a estar pegajoso y se puede fundir por los laseres. Ahora, los biofísicos en JILA han hecho el oro más precioso que nunca-en lo menos como investigación herramienta-por crear las superficies antiadherentes y los nanoposts laser-seguros del oro, un favor potencial del oro a la interceptación del laser de biomoléculas.

Los postes del oro en este micrográfo colorized, haciendo un promedio de 450 nanómetros de diámetro, se utilizan para asegurar biomoléculas individuales tales como DNA para los estudios de sus propiedades mecánicas. La superficie de los antecedentes está revestida de cristal con una proteína para prevenir adherir indeseado. Fuente: National Institute of Standards and Technology.

JILA es un instituto común del National Institute of Standards and Technology (NIST) y de la Universidad de Colorado en Boulder.

El uso acertado de JILA del oro en experimentos de la óptico-interceptación, señalado en Cartas Nanas, * podía llevar a un aumento de diez veces en números de únicas moléculas estudiadas en ciertos análisis, de áspero cinco a 50 por día, según el arranque de cinta Tom Perkins del grupo del NIST. La capacidad de realizar más experimentos con la mayor precisión llevará a los nuevos discernimientos, tales como destapadura de diversidad en moléculas aparentemente idénticas, y aumenta la capacidad del NIST de realizar el trabajo de la misión, tal como reproducir y verificar mediciones de la fuerza de la piconewton-escala usando la DNA, Perkins dice. (La masa del uno-kilogramo de A en la superficie de Tierra ejerce una fuerza de áspero 10 neutonios. Un piconewton es 0,000 000 000 001 neutonios. Vea los “Hallazgos de JILA Estropear en el Modelo Que Describe la Batido de la Tecnología del NIST de la Elasticidad de la DNA”, de Sept. el 13 de 2007.)

Perkins y otros rayos laser del uso de los biofísicos a manipular exacto, siguen su trayectoria y miden las moléculas como la DNA, que tienen típicamente el un extremo pegado a una superficie y el otro extremo asociado a un borde micrón-clasificado que actúe como “maneta” para el laser. Hasta ahora, crear la plataforma para tales experimentos ha implicado generalmente no específico el absorber de las moléculas frágiles sobre una superficie de cristal pegajosa, el producir de la separación al azar y a veces el destruir de actividad biológica. “Es como la caída de un vehículo sobre un camino a partir de 100 pies hacia arriba y esperarlo aterrizará los neumáticos para derribar. Si la molécula aterriza en la orientación incorrecta, no será activa o, peor, trabajará solamente parcialmente,” Perkins dice.

Idealmente, los científicos quieren asociar biomoléculas en un modelo óptimo en una superficie de otra manera antiadherente. Los postes del Oro son fáciles de colocar en modelos deseados en la escala del nanómetro. Grupo de Perkins el' asoció la DNA al oro con las unidades químicas azufre-basadas llamadas los tioles (ampliamente utilizados en nanotecnología), una aproximación que es mecánicamente más fuerte que las técnicas a base de proteínas de la vinculación usadas típicamente en biología. Los científicos de JILA utilizaron seis bonos del tiol en vez de apenas uno entre la DNA y los postes del oro. Estos bonos eran mecánicamente fuertes bastante soportar la interceptación del laser de la alto-fuerza y químicamente robusto bastante permitir que las personas de JILA recubran el oro unreacted en cada nanopost con un amortiguador del polímero, que eliminó adherir indeseado. “Ahora usted puede asegurar la DNA al oro y mantener el descanso del oro muy antiadherente,” Perkins dice.

Por Otra Parte, los nanoposts del oro eran pequeños suficiente-con los diámetros de 100 a 500 nanómetros y de una altura de 20 nanómetro-que los científicos podrían evitar golpear los postes directamente con los laseres. “Como el aceite y el agua, tradicionalmente pinzas del laser y oro no se mezcle. Haciendo las islas muy pequeñas del oro, colocamos las moléculas individuales donde las quisimos, y con una fuerza mecánica que activa tipos más exactos y más adicionales de estudios,” Perkins dice.

La investigación fue utilizada por un W.M. Keck Grant en las Ciencias del ARN, el National Science Foundation, y el NIST.

* ADO. Paik, Y. Seol, W. Halsey y T.T. Perkins. Integración de un desvío óptico de la alto-fuerza con nanoposts del oro y un bono robusto oro-DNA. Cartas Nanas. De los Artículos Fecha de Publicación CUANTO ANTES (Tan pronto como sea Publicable) (Web): 3 de junio de 2009 DOI: 10.1021/nl901404s.

Last Update: 14. January 2012 00:40

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