Новости химической науки > новый тип биосенсоров: нанотрубки из золота

Пионер темплатного синтеза в получении нанотрубок из золота, профессор университета Флориды, Gainesville, Чак Мартин (Charles R. Martin) в очередной раз "показал класс". Совместно с учеными из GSI Darmstadt ему удалось разработать новый тип биосенсоров на основе белков и конических нанотрубок из золота.

Использование нанопор в качестве сенсорного элемента биосенсоров - активно развивающееся направление современной физико-химической молекулярной биологии. Наиболее часто в этих целях используются нанопоры белка α-гемолицина, в структуре которого имеется особым образом построенный канал. Сенсор в этом случае состоит из одиночного канала, заключенного в липидную двухслойную мембрану. При прохождении через канал ионного тока представляется возможным определять анализируемое вещество посредством краткосрочных импульсов, генерируемых по мере прохождения вещества по каналу.

Основными задачами на пути усовершенствования данного перспективного метода анализа являются, как считают ученые, замена биологической нанопоры на искуственно создаваемую и использование других, менее хрупких, чем липидный двойной слой, мембран.

Эти задачи были успешно решены исследователями на примере использования нового класса белковых наносенсоров, построенных на основе нанотрубок из золота, имеющих коническую форму, помещенных вовнутрь механически и химически устойчивой полимерной мембраны.

концепция использования нанотрубок из золота в качестве биосенсоров, предложенная C.R.Martin'ом и его коллегами

Хотя работа такого типа сенсоров также основана на прохождении ионного тока через нанотрубку, отличие нового подхода от ранее использовавшихся устройств заключается в том, что теперь нет необходимости следить за временными колебаниями тока. Вместо этого, анализируемый белок "пришивается" к биохимическому агенту, распознающему молекулы, который расположен на входе в нанотрубку. В результате ионный ток полностью блокируется.

Ученые провели ряд успешных исследований в этой области с использованием трех пар молекулярных агентов и белков - биотин/стрептавидин, протеин-G/иммуноглобулин и антитело рицина/рицин.

Очевидно, результаты таких исследований вносят огромный вклад в развитие современной биохимии и химии лекарств, а также аналитической химии биологически активных соединений.

Источник: ACS JACS