Biophysicists Creëren Nonstick Gouden Oppervlakten en laser-Veilige Gouden Nanoposts

Published on June 16, 2009 at 7:44 PM

Biophysicists lang voor ideaal meer gestructureerd en minder kleverig materieel-iets dan een standaardglas oppervlakte-aan anker en positie individuele biomoleculen. Het Goud is een verleidelijke mogelijkheid, met zijn eenvoudige chemie en gemak waarmee het kan worden gevormd. Jammer Genoeg, neigt het goud ook kleverig te zijn en kan door lasers worden gesmolten. Nu, hebben biophysicists bij JILA gouden kostbaarder dan ooit-bij de minst als onderzoek hulpmiddel-door nonstick gouden oppervlakten en laser-veilig goud nanoposts, een potentiële zegen aan laser het opsluiten van biomoleculen te creëren gemaakt.

De gouden posten in dit colorized micrograaf, die van 450 nanometers in diameter het gemiddelde nemen, worden gebruikt om individuele biomoleculen zoals DNA voor studies van hun mechanische eigenschappen te verankeren. De achtergrondoppervlakte is glas dat met een proteïne met een laag wordt bedekt het ongewenste plakken te verhinderen. Bron: Nationaal Instituut van Normen en Technologie.

JILA is een gezamenlijk instituut van het Nationale Instituut van Normen en Technologie (NIST) en de Universiteit van Colorado bij Kei.

Het succesvolle gebruik van JILA van goud in optisch-opsluit experimenten, dat in Nano Brieven wordt gemeld, * kon tot een verhoging van 10 keer van aantallen enige molecules leiden die in bepaalde analyses, van ruwweg vijf tot 50 per dag, volgens groepsleider Tom worden bestudeerd Perkins van NIST. De capaciteit zal om meer experimenten met grotere precisie uit te voeren leiden tot nieuw inzicht, zoals het aan het licht brengen van diversiteit in schijnbaar identieke molecules, en zal de capaciteit van NIST verbeteren om het opdrachtwerk uit te voeren, zoals het reproduceren en zegt de piconewton-schaalkracht die metingen verifiëren die DNA, Perkins gebruiken. (De het één-kilogram van A massa op de oppervlakte van de Aarde oefent een kracht van ruwweg 10 newtons uit. Een piconewton is 0.000 000 000 001 newtons. Zie „JILA Vindt het Gebrek in Model die Technologie van DNA van de Elasticiteit“ NIST, Sept. 13, 2007. Beschrijven Sloeg)

Perkins en andere biophysicists gebruiken laserstralen om molecules zoals DNA te manipuleren, precies te volgen en te meten, die typisch één eind in entrepot op een oppervlakte en het andere eind in bijlage aan een micron-gerangschikte parel hebben die als „handvat“ voor de laser dienst doet. Tot nu toe, heeft het creëren van het platform voor dergelijke experimenten over het algemeen nonspecifically absorberende breekbare molecules op een kleverige glasoppervlakte geïmpliceerd, veroorzakend willekeurige uit elkaar plaatsende en soms vernietigende biologische activiteit. „Het is als omhoog het laten vallen van een auto op een weg van 100 voet en hopend zal het banden neer landen. Als het moleculeland in de verkeerde richtlijn, het niet actief zal zijn of, slechter, het slechts gedeeltelijk zal werken,“ Perkins zegt.

Ideaal Gezien, willen de wetenschappers biomoleculen in een optimaal patroon op een anders nonstick oppervlakte vastmaken. De Gouden posten zijn gemakkelijk om in gewenste patronen bij de nanometerschaal te bepalen. De groep van Perkins' maakte DNA aan het goud met op zwavel-gebaseerde chemische eenheden genoemd vast thiol (die wijd in nanotechnologie worden gebruikt), een benadering die mechanisch sterker is dan de technieken plakkend op basis van eiwitten die typisch in biologie worden gebruikt. De wetenschappers JILA gebruikten zes thiolbanden in plaats van enkel tussen DNA en de gouden posten. Deze banden waren mechanisch sterk genoeg om hoog-krachtlaser te weerstaan die en chemisch robuust genoeg om het team toe te staan JILA om het unreacted goud op elke nanopost met een polymeerkussen met een laag te bedekken opsluiten, dat het ongewenste plakken elimineerde. „Nu kunt u DNA verankeren aan goud en de rest van gouden zeer nonstick houden,“ Perkins zegt.

Voorts was gouden nanoposts klein genoeg-met diameters van 100 tot 500 nanometers en een hoogte van 20 nanometers-die de wetenschappers konden vermijden rakend de posten met direct lasers. „Als olie en water, traditioneel mengen het laserpincet en het goud zich niet. Door zeer kleine eilanden van goud te maken, plaatsten wij individuele molecules waar wij hen wilden, en met een mechanische sterkte die nauwkeurigere en extra soorten studies toelaat,“ Perkins zegt.

Het onderzoek werd gesteund door een W.M. Toelage van Keck in de Wetenschappen van RNA, de Nationale Stichting van de Wetenschap, en NIST.

* D.H. Paik, Y. Seol, W. Halsey en T.T. Perkins. Het Integreren van een hoog-kracht optische val met goud nanoposts en een robuuste band gouden-DNA. Nano Brieven. Artikelen ZO VLUG MOGELIJK (Zodra Publishable) Datum van de Publicatie (Web): 3 Juni, 2009 DOI: 10.1021/nl901404s.

Last Update: 14. January 2012 03:23

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this news story?

Leave your feedback
Submit