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Les Biophysiciens Produisent les Surfaces Antiadhésives et l'Or Laser-Sûr Nanoposts d'Or

Published on June 16, 2009 at 7:44 PM

Biophysiciens longtemps pour un idéal matériau-quelque chose plus structurée et moins collante qu'une glace normale surface-aux biomolécules de point d'attache et de personne de position. L'Or est une possibilité de attirance, avec sa chimie simple et la facilité avec lesquelles elle peut être modelée. Malheureusement, l'or également tend à être collant et peut être fondu par des lasers. Maintenant, les biophysiciens à JILA ont rendu l'or plus précieux que jamais-à mineurs comme recherche outil-par produire les surfaces antiadhésives d'or et les nanoposts laser-sûrs d'or, un avantage potentiel au piégeage de laser des biomolécules.

Les poteaus d'or dans ce micrographe colorized, faisant la moyenne de 450 nanomètres de diamètre, sont utilisés pour ancrer différents biomolécules tels que l'ADN pour des études de leurs propriétés mécaniques. La surface de mouvement propre est enduite en verre avec une protéine pour éviter le collage non désiré. Source : National Institute of Standards and Technology.

JILA est un institut commun du National Institute of Standards and Technology (NIST) et de l'Université du Colorado à Boulder.

L'utilisation réussie de JILA de l'or dans des expériences d'optique-piégeage, enregistrée dans les Lettres Nanoes, * a pu mener à une augmentation de 10 fois des numéros des molécules uniques étudiées dans certaines analyses, à partir approximativement de cinq à 50 par jour, selon le Chef Tom Perkins de groupe du NIST. La capacité d'effectuer plus d'expériences avec une précision plus grande mènera aux analyses neuves, telles que découvrir la diversité en molécules apparemment identiques, et augmente la capacité du NIST de mener à bien des travaux de mission, tels que reproduire et vérifier des mesures de force de piconewton-échelle utilisant l'ADN, Perkins dit. (La masse d'un-kilogramme d'A sur la surface terrestre Exerce une force d'approximativement 10 Newtons. Un piconewton est 0,000 000 000 001 Newtons. Voir des « Découvertes de JILA Fêler dans le Modèle le Battement de Tech de NIST Décrivant d'ADN Élasticité », Septembre 13, 2007.)

Perkins et d'autres faisceaux lasers d'utilisation de biophysiciens à manipuler avec précision, cheminent et mesurent les molécules comme l'ADN, qui ont type une extrémité collée sur une surface et l'autre extrémité fixée à un petit programme de taille d'un micron qui agit en tant que « traitement » pour le laser. Jusqu'ici, produire la plate-forme pour de telles expériences a généralement concerné non spécifique absorber les molécules fragiles sur une surface en verre collante, produire l'écartement irrégulier et détruire parfois l'activité biologique. « Il est comme relâcher un véhicule sur une route de 100 pieds et l'espérance de elle atterrira des pneus pour avaler. Si la molécule atterrit dans l'orientation incorrecte, elle ne sera pas en activité ou, plus mauvais, cela fonctionnera seulement partiellement, » Perkins dit.

Dans Le Meilleur Des Cas, les scientifiques veulent fixer des biomolécules dans une configuration optimale sur une surface autrement antiadhésive. Il est facile fixer des poteaus d'Or dans les configurations désirées à l'échelle de nanomètre. Groupe de Perkins le' a fixé l'ADN à l'or avec des thiols appelés d'ensembles chimiques soufre-basés (très utilisés en nanotechnologie), un élan qui est mécaniquement plus intense que les techniques à base de protéines de métallisation type utilisées dans la biologie. Les scientifiques de JILA ont utilisé six obligations de thiol au lieu juste d'une entre l'ADN et les poteaus d'or. Ces obligations étaient mécaniquement assez intenses pour supporter le piégeage de laser de haut-force et chimiquement assez robuste pour permettre à l'équipe de JILA d'enduire l'or non réagi sur chaque nanopost d'un coussin de polymère, qui a éliminé le collage non désiré. « Maintenant vous pouvez ancrer l'ADN à l'or et maintenir le reste de l'or très antiadhésif, » Perkins dit.

D'ailleurs, les nanoposts d'or étaient petits assez-avec des diamètres de 100 à 500 nanomètres et d'une hauteur de 20 nanomètre-que les scientifiques pourraient éviter de heurter les poteaus directement avec des lasers. « Comme le pétrole et l'eau, traditionnellement brucelles de laser et or ne mélangez pas. En effectuant les îles très petites de l'or, nous avons positionné différentes molécules où nous les avons voulues, et avec une force mécanique qui active des types plus précis et plus supplémentaires d'études, » Perkins dit.

La recherche a été supportée par W.M. Keck Grant en Sciences d'ARN, National Science Foundation, et NIST.

* CAD. Paik, Y. Seol, W. Halsey et T.T. Perkins. Intégrer un déroutement optique de haut-force avec des nanoposts d'or et une obligation or-ADN robuste. Lettres Nanoes. D'Articles Date de Parution DÈS QUE POSSIBLE (Dès que Publiable) (Web) : Le 3 juin 2009 DOI : 10.1021/nl901404s.

Last Update: 17. January 2012 00:45

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