новости бизнеса
компании и предприятия
нефтехимические компании
продукция / логистика
торговый центр
ChemIndex
новости науки
работа для химиков
химические выставки
лабораторное оборудование
химические реактивы
расширенный поиск
каталог ресурсов
электронный справочник
авторефераты
форум химиков
подписка / опросы
проекты / о нас


контакты
поиск
   

Новости химической науки > Нанопровод для клеточной пункции


17.8.2010
средняя оценка статьи - 5 (1 оценок) Подписаться на RSS

Исследователи из США разработали наноразмерную электронную пробу, которая может проникать в клетки, не повреждая их. Новая проба может стать заменой существующих технологий, предназначенных для измерения электрических и химических изменений внутри, вне и на поверхности самой клеточной мембраны.



Слева: трехмерное изображение пробы на основе наноразмерных проводов, желтая стрелка указывает на место локализации наноразмерного полевого транзистора. Справа: новая проба может свободно проходить через двойной липидный слой, не повреждая ни его, ни клетки. (Рисунок из Science, 2010, DOI: 10.1126/science.1192033)

Измерение электрической или химической активности, как, например, открытие или закрытие ионных каналов клеточных мембран с семидесятых годов ХХ века проводится путем «зажима заплатки» («patch clamp»). Эта методика заключается в том, что участок мембраны фиксируется в носике стеклянной пипетки, в которой расположен электрод. Чарльз Либер (Charles Lieber) из Гарварда, возглавлявший исследования, отмечает, что существующая методика достаточно производительна и точна, однако диаметр входного отверстия пипетки не может превышать 100 нанометров, что приводит к повреждению клеток при измерении и ограничивает разрешение существующего метода.

Либер отмечает, что исследователям из его группы показалось необычным, что существующие в настоящее время достижения цифровой электроники так и не были использованы для разработки новых систем для измерения электрических свойств биологических объектов, объясняя, что, возможно, это может быть связано с том, что электронные компоненты обычно имеют линейное строение и ограничены соответствующей поверхностью – размещение двух относительно больших контактов с любой стороны клетки не позволяет разместить линейную систему в клетке, не повредив при этом биологический объект.

Для проведения неинвазивных измерений клеточных свойств группе Либера разработаны V-образные кремниевые нанопровода, на конце которых размещен наноразмерный полевой транзистор [field effect transistor (FET)]. У полевого транзистора в результате внешнего воздействия, как, например, варьирования электрического поля клетки или градиента концентраций химических веществ, изменяется электропроводность, что позволяет использовать новые системы в качестве сенсоров. Пробы размещены на гибкой полимерной подложке, которая закручена таким образом, что пробы достаточно легко могут приблизиться к клеткам. Нанесение на щуп сенсора двойного липидного слоя позволяет сенсору беспрепятственно проникать через мембрану клетки.

Датчики, предназначенные для изучения клеток, созданы из растущих кремниевых нанопроводов; использование этих датчиков происходит в соответствии с методом, ранее разработанным в группе Либера, и позволяющим осуществлять рост нанопроводов таким образом, чтобы на нем образовывались петли с углом изгиба 120°. Исследователи также могут изменять электронные свойства нанодатчика, изменяя состав материалов, из которых он состоит. Так, те участки датчика, которые должны обладать высокой электропроводностью, в большей степени легированы фосфором, но при этом сам щуп пробы, на котором должен находиться полупроводящий нанотранзистор, содержит меньшую концентрацию легирующего агента.

На настоящий момент в группе Либера продемонстрировано, что новые сенсорные системы могут измерять изменения электрического потенциала и изменения рН внутри и снаружи клеточной мембраны, а также на самой мембране, однако существует принципиальная возможность использовать сенсорную систему нового типа для слежения за концентрациями других участников биохимических процессов.

Источник: Science, 2010, DOI: 10.1126/science.1192033

метки статьи: #аналитическая химия, #биомедицинские микроприборы, #биохимия, #медицинская химия, #нанотехнологии, #физическая химия, #химия поверхности

оценить статью: 12345
Перепечатка статьи разрешается при условии размещения активной гиперссылки на ChemPort.Ru
Комментарии к статье:
Ваше имя
Ваш e-mail, чтобы следить за обсуждением
   
Комментарий

Символ пятого P-элемента в табл. Менделеева
(латиницей, одной заглавной буквой):
   
 
anonymous|Thu, 19 Aug 2010 18:23:55 +0300
"Probe" лучше перевести как "зонд".
Роман|Wed, 18 Aug 2010 16:46:25 +0300
Интересная статья. Наноустройства находят все большее применения в биомедицине и это не може не радовать.


Вы читаете текст статьи "Нанопровод для клеточной пункции"
Перепечатка статьи разрешается при условии размещения активной гиперссылки на ChemPort.Ru

Все новости



Новости компаний

Все новости


© ChemPort.Ru, MMII-MMXX
Контактная информация