Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 
Рис.1. Схематическое представление синтеза наночастиц для SERS и SERRS. (a) Серебряные наночастицы (I) были синтезированы с применением лимонной кислоты. Затем был добавлен краситель 3,5-диметокси-4-(6’-азобензотриазолил)фенол (II) в количестве достаточном для образования монослоя на поверхности наночастиц (III). Добавление олигонуклеотидов с заданной последовательностью (IV) для образования конъюгатов краситель/олигонуклеотид-наночастицы (V). (b) Образование массива из конъюгатов ДНК-серебрянные наночастицы. Было изготовлено 2 образца модифицированных наночастиц с различными, некомплиментарными последовательностями нуклеотидов (1 и 2). При этом целевой олигонуклеотид комплиментарен обоим последовательностям нуклеотидов, благодаря чему происходит направленная агрегация наночастиц.
Рис.2. Данные УФ-вид спектроскопии для покрытых ДНК наночастиц серебра. (a) Исходный спектр наночастиц серебра (1) (lmax = 400 nm), модифицированные ДНК наночастицы (2) (lmax = 417 nm) и массив наночастиц после часового процесса сборки (гибридизации с целевой ДНК) (3) (lmax = 550 nm). (b) Зависимость затухания при 417 нм от температуры: образцы, содержащие ДНК-цепи 5’(10 x A)-TCTCAACTCGTA и 5’(10 x A)-CGCATTCAGGAT и гибридизованные с полностью комплиментарной последовательностью 5’-TACGAGTTGAGAATCCTGAATGCG (I) (Tm = 50.27 C), с последовательностью, у которой заменена центральная часть целевого олигонуклеотида 5’-TACGAGTTGAGACTCCTGAATGCG (II) (Tm = 48.07 C) и с последовательностью с изменённым 30-ым конечным нуклеотидом 5’-TACGAGTTGAGAATCCTGAATGCT (III) (Tm = 46.27 C).
Рис.3. SERRS спектр модифицированных наночастиц серебра. (a) Спектр после гибридизации в течение часа с полностью комплиментарной целевой ДНК 5’-TACGAGAGAATCCTGAATGCG (1) и наполовину комплиментарной целевой ДНК 5’-TACGAGTTGAGACGCATTGAGGAT (2). (b) Изменение интенсивности при указанном значении энергии в течение 60 минут.
Рис.4. SERRS спектр наночастиц с различными некоплиментарными олигонуклеотидами (последовательность A: 5’-AAAAAAAAAATACAGCACG; последовательность B: 5’-AAAAAAAAAATCTCAACTC; последовательность C: 5’-AAAAAAAAAAGGACTACCT). Во всех случаях последовательность целевой ДНК комплиментарна только двум из трёх ДНК, связанных с наночастицами.

Усиленное комбинационное рассеяние на нанокластерах серебрa

Ключевые слова:  SERRS, ДНК, наночастицы серебра, рамановская спектроскопия

Опубликовал(а):  Смирнов Евгений Алексеевич

15 сентября 2008

Впервые метод поверхностного усиленного комбинационного рассеяния (Surface enhanced Raman scattering – SERS) был опробован более 30 лет назад в 1974 году, когда наблюдалось усиленное рекомбинационное рассеяние адсорбированного пиридина на поверхности серебряного электрода. С тех пор были проведены многочисленные исследования, посвящённые данной тематике, с различными поверхностями. Как известно, зернистая серебряная поверхность, полученная путём агрегации наночастиц Ag, обладает наибольшим откликом. Однако подход, позволяющий проводить контролируемую агрегацию наночастиц серебра, что важно с точки зрения практического применения метода, в частности, через взаимодействие с биомолекулами такими как ДНК, до сих пор не был изучен. Наночастицы серебра идеально подходят и для метода усиленного поверхностного резонанса комбинационного рассеяния (SERRS), так как они просты в получении и образуют шероховатую поверхность при агрегации. При этом для получения максимального отклика необходимо, чтобы агрегирующие наночастицы образовывали дискретные кластеры.

Авторы работы использовали азо-соединения (красители) в качестве монослойного покрытия для наночастиц серебра. Далее к модифицированной поверхности наночастиц прикреплялись молекулы ДНК (рис.1а). После создания нескольких образцов наночастиц с молекулами ДНК из различных нуклеотидных последовательностей пробы смешивали так, как показано на рисунке 1b. Агрегацию наночастиц серебра можно было проследить по изменению цвета раствора от жёлтого до зелёно-синего (рис.2). Данные SERRS анализа представлены на рисунке 3. Данные представленные на рисунке 4 демонстрируют, что сигналом в методе SERRS можно управлять, используя подходящие комплиментарные последовательности ДНК, и что нет необходимости перед анализом удалять из раствора наночастиц серебра, которые не участвуют в процессе гибридизации.

Таким образом, разработанная учёными методика – ещё один шаг к пониманию химической сути феномена поверхностных явлений, исследование которых на сегодняшний момент представляет огромный научный интерес, и расширению возможностей спектроскопии.




Комментарии
Разработанная - это громко сказано.
Адаптированная скорее.

ЕМНИП, этим (созданием трёхмерных наноструктур при помощи гибридизации ДНК) уже несколько лет занимаются в ИБХ.

Были заметки про то же самое с квантовыми точками (в смысле образование упорядоченных структур).

Но вообще интересно, какая химия у них использована для конъюгирования ДНК и наночастиц.

Кто с доступом, поделитесь, пожалуйста, статьёй.
Смирнов Евгений Алексеевич, 16 сентября 2008 23:13 
на счёт доработанной методики - согласен...
интересно всё-таки, что для различных методов исследования поверхности придумываются столь изощрённые методы исследования...ведь по существу данную статью с некоторыми доработками можно отнести к разряду методик для стандартизации измеренных величин различных поверхностных явлений...

Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь

 

Околесица.  Нановелосипедик.
Околесица. Нановелосипедик.

Графен помог ученым МГУ понять механизм работы литиевых аккумуляторов нового типа
Сотрудники МГУ запатентовали электрохимическую ячейку, позволяющую с помощью высокочувствительных методов анализа поверхности изучать химические процессы в материалах аккумуляторов. Разработка позволит понять процессы, возникающие при использовании литий-воздушных аккумуляторов. Этот тип аккумуляторов при одинаковой массе обладает в 5 раз большей ёмкостью, чем широко распространённые литий-ионные.

ФИОП и еНано открыли прием заявок на IV конкурс молодежных проектов по инновационному развитию бизнеса «Технократ»
Фонд инфраструктурных и образовательных программ и компания еНано открыли прием заявок на IV конкурс молодежных проектов по инновационному развитию бизнеса «Технократ», который проводится в рамках программы «УМНИК» Фонда содействия инновациям.

NT-MDT S.I. на ближайших конференциях.
Дорогие коллеги, NT-MDT S.I. в ближайшее время будет представлена на двух конференциях.

Эксперт: Ингредиенты готовы к началу реакции
Вера Колерова
Малотоннажная химия по-прежнему не в фаворе у бизнеса и власти. Первый не идет в этот сектор из-за больших вложений и долгих сроков окупаемости. А правительство приняло всего лишь дорожную карту развития этой подотрасли. Но предпосылки для ее подъема все-таки есть. Важно не упустить момент ...

Оптическая жизнь дисульфидных нанотрубок
А.Ю.Поляков, Е.А.Гудилин
Недавно полученные экспериментальные результаты позволяют рассматривать нанотрубки дисульфида вольфрама в качестве основы для новых фотонных устройств, элементов оптических схем. Кроме того, знания о нетривиальных оптических особенностях данных наноструктур позволят по-новому взглянуть на свойства композитов плазмонных наночастиц золота и серебра с дисульфидными нанотрубками.

Наноматериалы в ядерных технологиях
Тананаев И.Г.
Сегодня активное развитие ядерных технологий – мировая тенденция, связанная с обеспечением устойчивого развития мирового сообщества. Решение энергетических проблем путем строительства новых атомных станций, формирование персонифицированной высокотехнологической медицины за счет внедрения ядерной медицины, освоение Арктики и космического пространства – основы ядерных технологий, не говоря об обеспечении государственной безопасности и удержания паритета ядерных вооружений.

Инновационные системы: достижения и проблемы
Олег Фиговский, Валерий Гумаров

О наноолимпиаде замолвите слово...

Прошла XII Всероссийская олимпиада "Нанотехнологии - прорыв в Будущее!" Мы надеемся, что нам для улучшения организации последующих наноолимпиад поможет электронное анкетирование. Мы ждем Ваших замечаний, пожеланий, предложений. Спасибо заранее!

Опыт обучения в области нанотехнологического технопредпринимательства

В этом опросе мы просим поделиться опытом и Вашим отношением к нанотехнологическому технопредпринимательству и смежным областям. Заранее спасибо за Ваше неравнодушие!

Проектная работа

Сегодня становится все более популярной так называемая проектная работа школьников, однако на этот счет есть очень разные мнения. Мы были бы признательны, если бы Вы высказали кратко свое мнение по этому поводу путем голосования. Заранее благодарны!



 
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.