БИОТЕХНОЛОГИЯ

Селективные покрытия Создание биосенсоров из нанотрубок

Нанотехнологии исследователи Univ. Иллинойс (UI; Урбана-Шампейн; <a target="_blank" href="http://www.uiuc.edu" rel="nofollow"> www.uiuc.edu </ A>) продемонстрировали маленькие, имплантируемый датчик, который может в один прекрасный день позволит диабетиков чтобы контролировать их уровни глюкозы постоянно - даже не того, чтобы нарисовать кровь на анализ. Их работа, первое применение нового класса биологических сенсоров на основе одностенных углеродных нанотрубок, эксплуатирует нанотрубок способность флуоресцировать при освещении определенных длинах волн инфракрасного света - область спектра, где человеческих тканей и биологических жидкостей особенно прозрачной, объясняет Майкл Страно, профессор интерфейса химических и биомолекулярных техники, и главный исследователь.

Strano и его команда собираются первые монослоя фермента оксидазы глюкозы на поверхности нанотрубок, взвешенные в воде. Покрытие предназначено для сильно реагируют с конкретного химического вещества - в данном случае глюкозы - и инициировать реакцию, которая также изменяется флуоресцентный отклик нанотрубок. Когда глюкоза встречается с ферментативной покрытия, перекись водорода получается. Нанотрубки также функционализированных путем присоединения ферроцин, ион, чувствительных к перекиси водорода, для покрытия. При формировании, пероксид быстро образует комплекс с ионом, изменения электронной плотности нанотрубок и, следовательно, его оптические свойства. "Чем больше глюкозы, которая присутствует, тем ярче будет нанотрубки флуоресцируют, говорит Strano.

Для доказательства целесообразности их запатентованная методика, команда Strano загружаемый некоторых датчиков в пористой капиллярной, что замкнутые нанотрубок, но позволил глюкозы для входа. Именно тогда включить его в образец ткани человека, что освещался инфракрасным лазером. Они подтвердили, что сила флуоресценции от похоронили датчик соответствует концентрации глюкозы в тканях.

"Преимущество в ближней инфракрасной сигнализации и из таких капиллярной устройства является его потенциал для имплантации в толстой ткани или целые СМИ крови, где сигнал может проникать до нескольких сантиметров," Strano говорит. "И, поскольку нанотрубки не будут нарушать, оптические датчики будут пригодны для длительного применения мониторинга", добавляет он.

Важным аспектом новой химии поверхности, что ни облигаций разбиты на нанотрубки. "Это позволяет нам трансфер до электронов и выход без ущерба для нанотрубок себя", Strano говорит. Он также показал, что можно приспособить поверхности сделать его избирательным конкретных аналитов.

Повышение чувствительности Nanoshells химического обнаружения

Райс Univ. (Хьюстон, Техас; <a target="_blank" href="http://www.rice.edu" rel="nofollow"> www.rice.edu </ A>) ученых показали, что наночастицы с учетом известной как nanoshells , может повысить химического зондирования столько, сколько 10 млрд раз, что делает их около 10 тысяч раз более эффективны в комбинационное рассеяние света, чем традиционные методы.

Когда молекул и материалов рассеивают свет, малая доля свет взаимодействует таким образом, что позволяет ученым определить их подробный состав химического вещества. Это свойство, известное как комбинационного рассеяния света, используется химиками и наркотиков дизайнеров для определения состава материалов. Однако эффективность этого метода, как известно, ограничивается его слабой чувствительности.

"С каждого nanoshell действует как самостоятельный усилитель КР, есть возможность спроектировать все-оптических датчиков наноразмерных, которые могли бы обнаружить всего лишь несколько молекул вещества мишени, которая может быть что угодно, от молекулы препарата или ключевых белков болезни до смертельного химического вещества ", говорит ведущий исследователь Наоми Халас, директор лаборатории Райс по нанофотоники.

Около 1 / 20 размера красных кровяных клеток, являются nanoshells в форме шара и состоять из основного непроводящих стекло покрывается металлической оболочки, как правило, золота или серебра, которое собирает проходящего света и направляет его. Nanoshells может быть настроен на взаимодействие с конкретными длин волн света различной толщины их оболочек. Это позволяет tunability усовершенствования комбинационного быть оптимизированы для конкретных длин волн света.