Če pogledamo neenako zaračunane biomolekule

ZEITGEIST: MOVING FORWARD | OFFICIAL RELEASE | 2011 (Junij 2019).

Anonim

V klinični diagnostiki je bistveno, da biološke molekule spremljamo na preprost, hiter in občutljiv način. Kliniki najpogosteje spremljajo protitelesa, ker se ti majhni proteini pripisujejo antigenom ali tujim snovem, s katerimi se srečujemo vsak dan. Vendar ima večina biomolekulov zapletene karakteristike polnjenja, senzorski odziv iz običajnih sistemov ogljikovih nanocevk pa je lahko nereden. Ekipa na Japonskem je pred kratkim pokazala, kako ti sistemi delujejo in predlagajo spremembe, da bi dramatično izboljšali odkrivanje biomolekul. O svojih ugotovitvah poročajo v časopisu uporabne fizike.

Ti raziskovalci so pokazali novo tehniko za odkrivanje, merjenje in analizo biomolekul z nehomogeno porazdelitvijo polnjenja s prilagajanjem raztopine, v kateri spremljajo biomolekul. Uporabili so tranzistorje tankih filmov iz ogljikovih nanocevk (CNT-TFTs) na nič v natančni količini specifične biomolekule v vzorcu.

CNT-TFT biosenzorji uporabljajo receptorje imunskega protitelesa, imenovanega aptamer, za odkrivanje neto električnega naboja dela ciljne molekule. Ko znanstveniki identificirajo molekulo, se protitelesa doda v raztopino. To protitelo nato poveže s aptamerjem na tankem sloju ogljikovih nanocevk, ki pretvarja povezavo v električni signal za detekcijo senzorja. S pomočjo tega izboljšanega odziva senzorja lahko raziskovalci določijo dolžino Debye ali razdaljo med točkovnim polnjenjem in molekulo, da se določijo neenakomerne porazdelitve polnjenja molekule.

Skupina je odkrila, da so morali pogledati, kako so bile polnitve razporejene blizu površine molekule, da bi razumeli zapleteno obnašanje signala senzorja. "Kljub temu, da je ista ciljna molekula, so polarnosti odziva senzorja popolnoma drugačni od pozitivnih ali negativnih, " je rekel Ryota Negishi, avtor na papirju.

"Dosegli smo izboljšanje dinamičnega razpona z uporabo nizke koncentracije puferske raztopine, " je dejal Negishi. "Zaradi tega smo pojasnili mehanizem zapletenega senzorskega odziva, ki v predhodnih poročilih ni bil pojasnjen."

Veliko različnih lastnosti eksperimenta lahko vpliva na dolžino Debye molekule, zato ti rezultati kažejo obljubo za nadaljnje krmiljenje senzorjev in spreminjanje njihovega dinamičnega razpona.

Nato, Negishi in njegovi kolegi upajo, da najdejo način za uporabo svojih ugotovitev v bolj realnih scenarijih. "Za praktično uporabo je nujno razviti senzorsko tehnologijo, ki jo je mogoče zaznati pri visokih koncentracijah blizu krvi."

menu
menu