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

 

Ещё немного про звезды...
Ещё немного про звезды...

Школа PI SCAMT: Стань руководителем глобальной лаборатории
Университет ИТМО приглашает принять участие в Школе PI. Школа PI - это возможность узнать как из точки А "молодой кандидат наук" дойти до точки Б "научный руководитель". За 1 неделю вы узнаете об этапах организации успешной исследовательской группы в России и разработаете дорожную карту построения своей собственной лаборатории. Школа PI подходит для кандидатов наук, защитивших диссертацию в области естественных наук не ранее 2015 года. Прием заявок до 1 мая 2021 г.

Перст-дайджест
В новом выпуске бюллетеня «ПерсТ»: Новые титансодержащие комплексы для водородных
аккумуляторов. Зеленая электроника: мягкий актуатор из венериной мухоловки. Шелковичные черви создают новые нанокомпозиты in vivo. Конференции

В магистратуру МГУ - без экзаменов, юбилейная универсиада
Универсиада МГУ - уникальный конкурс, впервые проводимый в новом формате, который охватывает широкий диапазон участников – студентов и выпускников специалитета, бакалавриата, магистратуры, аспирантов, молодых ученых. Конкурс рассчитан на поддержку талантливой молодежи, мотивацию дальнейшего развития научно-исследовательской карьеры, пропаганду научных знаний, активное вовлечение участников в обмен мнениями и равноправное соревнование со своими сверстниками и коллегами на международном уровне, а также поступление в бесплатную магистратуру МГУ без экзаменов по результатам Универсиады.

Спинтроника и iPod
В.В.Уточникова
В 1988 году Альберт Ферт и Петер Грюнберг независимо друг от друга обнаружили, что электросопротивление композитов, составленных из чередующихся слоев магнитного и немагнитного металла может невероятно сильно меняться при приложении магнитного поля. В течение десятилетия это, казалось бы, эзотерическое наблюдение революционным образом изменило электронную промышленность, позволяя накапливать на жестких дисках все возрастающий объем информации.

ДНК правит компьютером
Бидыло Тимофей Иванович
Наиболее вероятно, что главным революционным отличием процессоров будущего станут объемная (3D) архитектура и наноразмер составляющих, что позволит головокружительно увеличить количество элементов. Сегодня кремниевые технологии приближаются к своему технологическому пределу, и ученые ищут адекватную замену кремниевой логике. Клеточные автоматы, спиновые транзисторы, элементы логики на молекулах, транзисторы на нанотрубках, ДНК-вычисления…

Будущее техники отразилось в идеальном нанозеркале
Кушнир Сергей Евгеньевич
Свыше 99,9% падающего излучения отражает новое зеркало, построенное физиками США. А ведь толщина его составляет всего-то 0,23 микрометра. Специалисты говорят, что новинка способна улучшить параметры многих компьютерных устройств, где применяется лазерная оптика.

Технопредпринимательство в эпоху COVID-19

Небольшой опрос о том, как изменились подходы современного предпринимательства в контексте новых и возникающих форм ведения бизнеса, онлайн образования, дистанционных форм взаимодействия и коворкинга в эпоху пандемии COVID - 19.

Технонано

Технопредпринимательство - идея, которая принесет свои плоды при бережном культивировании и взращивании. И наша наноолимпиада, и Наноград от Школьной Лиги РОСНАНО, и проект Стемфорд, и другие замечательные инициативы - важные шаги на пути реализации этой и других идей, связанных с развитием новых высоких технологий в нашей стране и привлечением молодых талантов в эту вполне стратегическую область. Ниже приведен небольшой опрос, который позволит и нам, и вам понять, а что все же значит этот модный термин, и какова его суть.

Технопредпринимательство на марше

Мы традиционно просим вас высказать свои краткие суждения по вопросу технопредпринимательства и проектной деятельности школьников. Для нас очевидно, что под технопредпринимательством и под проектной деятельностью школьников каждый понимает свое, но нам интересно ваше мнение, заодно вы сможете увидеть по мере прохождения опроса, насколько оно совпадает или отличается от мнения остальных. Ждем ваших ответов!



 
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.