Forskerhold bruger guld nanopartikler til at forbedre molekylær sansning

En ny proces udviklet af et team af forskere ledet af en fysikprofessor fra Virginia Commonwealth University kunne bringe betydelige forbedringer til en teknik, der bruges til at måle størrelsen, ladning og form af vandopløselige molekyler.

Joseph Reiner, Ph.D., en assisterende professor i eksperimentel nanovidenskab i College of Humanities and Sciences' Institut for Fysik, og hans medforskere beskriver deres resultater i en kommende artikel, "Forbedret enkelt molekyle massespektrometri via ladede metalliske klynger, ", som vil blive offentliggjort i tidsskriftet Analytisk kemi .

Nanopore-sansning er en proces, hvorved man kan lære om de fysiske og kemiske egenskaber af molekylerne i opløsning. Teknikken har ført til store fremskridt inden for DNA-analyse, men det har været noget begrænset, når det anvendes på andre molekyler såsom proteiner eller metabolitter. En grund til denne vanskelighed er den korte tid, som mange molekyler bruger inde i nanoporen. Disse korte opholdstider gør det vanskeligt at måle molekylernes egenskaber nøjagtigt.

Artiklen beskriver en ny metode til at løse problemet med korte opholdstider ved at bruge ladede guldnanopartikler inde i nanopore til at holde modsat ladede molekyler i poren i længere perioder.

"Vi ved alle, at modsatte afgifter tiltrækker, og vi vidste, at vores guldnanopartikler var negativt ladede, så vi troede, at hvis vi introducerede positivt ladede molekyler i poren, mens en guldnanopartikel var der, så ville molekylet måske hænge lidt længere inde i poren, " sagde Reiner. "Det er præcis, hvad der skete."

Ved at bruge denne teknik, Reiner sagde, nanopore sensing kunne potentielt anvendes til en bredere vifte af molekyler ud over DNA, og det kan være med til at kaste lys over, hvordan sygdomme udvikler sig og fungerer.

"Min teknik kunne bruges til at udvide antallet og typen af ​​molekyler, der kunne detekteres og analyseres med nanopore-sensing, " sagde han. "Nogle af de molekyler, vi er interesserede i at opdage, er kendt for at spille en rolle i sygdomsudvikling. Ved at studere disse molekyler med vores nye teknik, vi håber at lære mere om, hvordan disse sygdomme fungerer."