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Usando Microfluidics Para Hacer Microdroplets Que Contiene las Únicas Moléculas del Interés

Published on September 22, 2009 at 7:51 PM

Inventando una nueva herramienta útil para crear reacciones químicas entre las únicas moléculas, los científicos en el National Institute of Standards and Technology (NIST) han empleado la manipulación del microfluidics-the de líquidos en el microscópico escala-a hacen los microdroplets que contienen las únicas moléculas del interés. Combinando este nuevo método microfluidic de la “gotita-en-demanda” con las “pinzas ópticas” que podrían combinar gotitas múltiples y hacen su contenido molecular reaccionar, la investigación puede llevar final a un compacto, ajuste integrado para obtener la información de la único-molécula sobre la estructura y la función de materiales orgánicos importantes, tales como proteínas, enzimas, y DNA.

El dispensador “a pedido” de la caída de la único-molécula del NIST: Las Corrientes a través de un canal microfluidic, áspero 35 micrones de ancho, e incorporan una constricción estrecha adonde se rompe hacia arriba en gotitas. La Variación del ancho de la constricción cambia la talla de las caídas y de atar el agua con las moléculas deseadas apenas de las causas correctas de la concentración las gotitas resultantes de escoger hacia arriba las únicas moléculas del interés el 99 por ciento del tiempo. Haber: C. López-Hemorroidal y K. Helmerson, NIST

Con el socorro del Centro del NIST para la Ciencia y la Tecnología de Nanoscale, los físicos Carlos López-Hemorroidal y Kristian Helmerson crearon un dispositivo microfluidic minúsculo con un canal a través del cual el agua puede fluir. Exprimido en una secuencia estrecha por una mezcla de los aceites cuya viscosidad, o la resistencia al flujo, ejerce la presión sobre ella, el agua después incorpora una constricción estrecha. La presión precipitada del agua caída-acompañó por una rociada de detersorio-interruptores su tensión de superficie, partiéndola en pequeñas gotitas. (Este mismo efecto ocurre cuando una secuencia fina del agua que cae de un grifo se rompe hacia arriba en pequeñas caídas.)

Las tallas de la gotita son altamente uniformes y pueden ser sintonizadas ajustando el ancho de la constricción. Con esta técnica, los investigadores hicieron las gotitas alrededor de un micrómetro hacia adentro diámetro-o mitad de un attoliter (mitad un milmillonésima de un milmillonésima de un litro) en volumen.

En el canal microfluidic, el agua se ata con las moléculas deseadas apenas de la concentración correcta, de modo que las gotitas resultantes cada tomen por término medio apenas una molécula de interés. Dentro de cada gotita, las moléculas individuales del interés chapotean alrededor libremente en la esfera relativamente espaciosa, junto con las moléculas de agua que componen el bulto de cada gotita.

Usando rayos laser, los investigadores pueden mover dos o más gotitas único-molécula-que contienen, hacerlas unirse, y observar las reacciones con métodos ópticos. Para sus reacciones iniciales, los investigadores están mezclando las moléculas fluorescentes que emiten diversos colores, pero en el futuro, preven reacciones químicas más interesantes, tales como ésos entre un agente infeccioso y un anticuerpo, o un cromosoma y una droga. Los investigadores pueden dar forma un de rayo láser en cualquier modelo deseado y de tal modo atrapar no sólo únicas caídas, pero las matrices de ellas, abriendo las nuevas posibilidades de la espectroscopia de la único-molécula.

* C. López-Hemorroidal y K. Helmerson. Interceptación Óptica de hydrosomes. Proc. SPIE, Vol. 7400, 740026 (2009).

Last Update: 13. January 2012 16:22

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