Arčiau pažvelgsime į netolygiai įkrautus biomolekules

7KD: Zapyškio bažnyčia (Birželis 2019).

Anonim

Klinikinėje diagnostikoje labai svarbu biomolekulius stebėti paprastu, greitu ir jautriu būdu. Klinikai dažniausiai stebi antikūnus, nes šie maži baltymai pridedami prie antigenų ar svetimkūnių, su kuriais susiduriame kiekvieną dieną. Tačiau daugumai biomolekulių yra sudėtingų įkrovimo charakteristikų, o jutiklių atsakas iš įprastų anglies nanovamzdelių sistemų gali būti netinkamas. Japonijos komanda neseniai atskleidė, kaip veikia šios sistemos ir siūlomi pakeitimai žymiai pagerina biomolekulių aptikimą. Jie praneša apie savo išvadas Taikomosios fizikos žurnale.

Šie tyrėjai parodė naują metodą, skirtą nustatyti, išmatuoti ir analizuoti biomolekules su nehomogeniniu krūvio pasiskirstymu, koreguojant tirpalą, kuriame jie stebėtų biomolekulę. Jie naudojo anglies nanovamzdelių plonasluoksnius tranzistorius (CNT-TFTs) iki nulio tiksliai konkrečios biomolekulės kiekiui yra pavyzdyje.

CNT-TFT biosensoriai naudoja imuninius antikūnų receptorius, vadinamus aptameriais, norėdami nustatyti neto elektros krūvį iš tikslinės molekulės dalies. Po to, kai mokslininkai nustato molekulę, ant jo pripilamas antikūnas tirpale. Tada šis antikūnas jungiasi prie aptamerio plonu anglies nanovamzdelių plėvele, kuris konvertuoja jungtį į jutiklių aptikimo elektrinį signalą. Naudodami šį patobulintą jutiklio atsaką, mokslininkai gali nustatyti Debye ilgį arba atstumą tarp taško įkrovos ir molekulės, kad būtų galima nustatyti molekulių netolygų įkrovimo pasiskirstymą.

Grupė atrado, kad jie turi pažvelgti į tai, kaip mokesčiai buvo paskirstyti netoli molekulės paviršiaus, kad suprastų sudėtingą jutiklio signalo elgseną. "Nepaisant tos pačios tikslinės molekulės, jutiklio atsako poliškumas visiškai skiriasi nuo teigiamo ar neigiamo", - sakė popieriaus autorius Ryota Negishi.

"Mes pasiekėme dinaminio diapazono pagerinimą, naudodami mažą buferinio tirpalo koncentraciją", - sakė Negishi. "Todėl mes paaiškinome sudėtingų jutiklių atsakymų mechanizmą, kuris nebuvo išaiškintas ankstesnėse ataskaitose."

Daugelis skirtingų eksperimento ypatybių gali paveikti molekulės Debye ilgį, todėl šie rezultatai rodo pažadą toliau valdyti jutiklius ir modifikuoti jų dinaminį diapazoną.

Be to, Negishi ir jo kolegos tikisi rasti būdą, kaip panaudoti savo rezultatus realiuoju gyvenimo scenarijumi. "Praktiniam pritaikymui labai svarbu sukurti jautrią technologiją, kurią galima aptikti esant aukštai koncentracijai arti kraujo."

menu
menu