I Biofisici Creano le Superfici Antiaderanti dell'Oro e l'Oro Laser-Sicuro Nanoposts

Published on June 16, 2009 at 7:44 PM

Biofisici lungamente per un ideale materiale-qualcosa strutturato e meno appiccicoso che un vetro standard superficie-alle biomolecole della persona di posizione e dell'ancora. L'Oro è una possibilità di fascino, con la sua chimica semplice e la facilità con cui può essere modellata. Purtroppo, l'oro egualmente tende ad essere appiccicoso e può essere fuso dai laser. Ora, i biofisici a JILA hanno reso l'oro più prezioso di sempre a minimo come ricerca strumento-dalla creazione le superfici antiaderanti dell'oro e dei nanoposts laser-sicuri dell'oro, un vantaggio potenziale all'intrappolamento del laser delle biomolecole.

I posti dell'oro in questo micrografo colorized, stante in media 450 nanometri di diametro, sono utilizzati per ancorare le diverse biomolecole quale DNA per gli studi sui loro beni meccanici. La superficie di sfondo è rivestito di vetro con una proteina per impedire attaccare indesiderato. Sorgente: National Institute of Standards and Technology.

JILA è un istituto unito del National Institute of Standards and Technology (NIST) e dell'Università di Colorado a Boulder.

Il riuscito uso di JILA di oro negli esperimenti dell'ottico-intrappolamento, riferito nelle Lettere Nane, * ha potuto piombo ad un aumento di 10 volte nei numeri di singole molecole studiate in determinate analisi, da approssimativamente cinque - 50 al giorno, secondo la guida Tom Perkins del gruppo del NIST. La capacità di effettuare più esperimenti con maggior precisione piombo alle nuove comprensioni, come scoprire la diversità in molecole apparentemente identiche e migliora la capacità del NIST di effettuare il lavoro di missione, come la riproduzione e verifica delle misure della forza del piconewton-disgaggio facendo uso di DNA, Perkins dice. (La massa di un-chilogrammo di A sulla superficie della Terra esercita una forza di approssimativamente 10 Newton. Un piconewton è 0,000 000 000 001 Newton. Vedi “Ritrovamenti di JILA Incrinarsi nel Modello che Descrive il Battimento di Tecnologia del NIST di Elasticità del DNA„, il 13 settembre, 2007.)

Perkins ed altri raggi laser di uso dei biofisici da manipolare precisamente, tengono la carreggiata e misurano le molecole come DNA, che hanno tipicamente un'estremità tenuta da adesivo ad una superficie e l'altra estremità fissata ad una perla micron di taglia che funge da “manopola„ per il laser. Finora, creare la piattaforma per tali esperimenti ha compreso generalmente non specifico assorbire le molecole fragili su una superficie di vetro appiccicosa, produrre il gioco casuale ed a volte distruggere l'attività biologica. “È come la caduta dell'automobile su una strada da 100 piedi su e sperarla atterrerà le gomme per scolarsi. Se la molecola atterra nell'orientamento sbagliato, non sarà attiva o, peggio, parzialmente funzionerà soltanto,„ Perkins dice.

Nel Migliore Dei Casi, gli scienziati vogliono fissare le biomolecole in un reticolo ottimale su una superficie altrimenti antiaderante. I posti dell'Oro sono facili da indicare nei reticoli desiderati al disgaggio di nanometro. Il gruppo di Perkins' ha fissato il DNA all'oro con alle le unità chimiche basate a zolfo chiamate tioli (ampiamente usati in nanotecnologia), un approccio che è meccanicamente più forte delle tecniche a base di proteine di legame utilizzate tipicamente nella biologia. Gli scienziati di JILA hanno usato sei obbligazioni del tiolo invece di appena una fra il DNA ed i posti dell'oro. Queste obbligazioni erano meccanicamente abbastanza forti resistere all'intrappolamento del laser della alto-forza e chimicamente abbastanza robusto permettere che il gruppo di JILA ricopra l'oro unreacted su ogni nanopost di cuscino del polimero, che ha eliminato attaccare indesiderato. “Ora potete ancorare il DNA ad oro e tenere il resto dell'oro molto antiaderante,„ Perkins dice.

Inoltre, i nanoposts dell'oro erano piccoli abbastanza-con i diametri di 100 - 500 nanometri e di un'altezza di 20 nanometro-che gli scienziati potrebbero evitare colpire i posti direttamente con i laser. “Come petrolio e l'acqua, tradizionalmente pinzette del laser ed oro non si mescoli. Facendo le isole molto piccole dell'oro, abbiamo posizionato le diverse molecole in cui le abbiamo volute e con una concentrazione meccanica che permette ai tipi più precisi e più supplementari di studi,„ Perkins dice.

La ricerca è stata supportata da un W.M. Keck Grant nelle Scienze del RNA, nel National Science Foundation ed in NIST.

* DH. Paik, Y. Seol, W. Halsey e T.T. Perkins. Integrazione della trappola ottica della alto-forza con i nanoposts dell'oro e un'obbligazione robusta d'oro DNA. Lettere Nane. Degli Articoli Data di Pubblicazione APPENA POSSIBILE (Non appena Pubblicabile) (Web): 3 giugno 2009 DOI: 10.1021/nl901404s.

Last Update: 17. January 2012 00:11

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