Opracowano nowy system nanoactuator

Anonim

Naukowcy z University of Jyväskylä (Finlandia) i University of Tampere (Finlandia) wspólnie z BioNavis Ltd (Finlandia) opracowali nowy system nanoactuator, w którym konformację biomolekuły można dostroić za pomocą pola elektrycznego i sondować przy użyciu właściwości optycznych nanocząsteczki złota.

W ciągu ostatnich dziesięcioleci nanoaktywatory do wykrywania lub badania różnych biomolekuł wzbudziły ogromne zainteresowanie, na przykład w dziedzinie przemysłu biomedycznego, spożywczego i ochrony środowiska. Aby zapewnić bardziej wszechstronne narzędzia do aktywnej kontroli molekularnej w skali nanometrowej, naukowcy z Uniwersytetu w Jyväskylä i Uniwersytetu w Tampere opracowali schemat nanoactuatora, w którym złota nanocząsteczka (AuNP) przywiązana na powierzchni przewodzącej jest przesuwana odwracalnie za pomocą pól elektrycznych, monitorując jednocześnie swoją pozycję optycznie poprzez zmiany rezonansu plazmonowego. Siły wywołane ruchem AuNP na cząsteczce kotwiącej nanocząstkę, mogą być użyte do zmiany i zbadania jej konformacji.

"Powiązane badania wykorzystują interfejsy lub materiały organiczne lub nieorganiczne jako sondy.Naszym zamiarem było połączenie tych dwóch domen w celu osiągnięcia najlepszych wyników z obu światów", mówi podyplomowy badacz Kosti Tapio.

Więcej możliwości badania cząsteczek

Zgodnie z obecnymi badaniami wykazano, że AuNP zakotwiczone przez cząsteczkę szpilki do włosów ulegają dodatkowej dyskretyzacji w ruchu dzięki otwarciu i zamknięciu pętli spinki do włosów w porównaniu do prostego, jednoniciowego DNA.

"To odkrycie umożliwi badania konformacyjne szeregu interesujących biomolekuł, a nawet wirusów" - mówi profesor nadzwyczajny Vesa Hytönen z grupy Protein Dynamics Group z Uniwersytetu w Tampere.

Poza badaniem struktury i zachowania cząsteczek, schemat ten można rozszerzyć na spektroskopie wzmocnione powierzchniowo, takie jak SERS, ponieważ odległość między cząstką a powierzchnią przewodzącą, a tym samym rezonans plazmonowy nanocząstki, można odwracalnie dostroić.

"W przeszłości opracowywano systemy nanocząstek z dostosowywanymi właściwościami optycznymi poprodukcyjnymi, ale zwykle procesy strojenia są nieodwracalne, a nasze podejście oferuje więcej możliwości dostosowywania i możliwości, jeśli chodzi o długości fal detekcyjnych i molekuły", stwierdza profesor nadzwyczajny Jussi Toppari z University of Jyväskylä.

Badania zostały sfinansowane przez Akademię Fińską (materiały programowane przez OMA) i Fińską Fundację Kulturalną (Fundusz Regionalny Środkowej Finlandii). Autorzy dziękują BioNavis Ltd za sprzęt i niezbędną wiedzę fachową w analizie SPR.

menu
menu