Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 

Рис. 1. Схема взаимодействия сенсора с различными веществами (а) и спектры фотолюминесценции до (синий) и после (зеленый) реакции с мелфаланом (b), перекисью водорода (с), атомарным кислородом (d), гидроксильными радикалами (е).

Рис. 2. Схема сенсорного устройства (а), фотолюминесценция отдельной УНТ (b, шкала 10 микрон), ступенчатое изменение интенсивности фотолюминесценции (с) и распределение величины скачка (d).

Рис. 3. Флуоресценция лизосом клеток ткани (а), фотолюминесценция клеток (зеленый) после введения УНТ (b) и изменение ее интенсивности до (с) и после (d) введения Н2О2 в присутствии Fe2+.

Биосенсоры на основе углеродных нанотрубок

Ключевые слова:  биосенсоры, углеродные нанотрубки

Опубликовал(а):  Росляков Илья Владимирович

12 февраля 2009

Наноразмерные сенсорные устройства на основе одностенных углеродных нанотрубок (УНТ) обладают очень высокой чувствительностью. Адсорбция даже одной молекулы детектируемого вещества приводит к изменению электронной структуры трубки, что, в свою очередь, отражается на спектрах фотолюминесценции. "Привязав" к УНТ молекулу ДНК, удается получить уникальный биологический сенсор, который способен работать даже внутри живой клетки.

Именно таким устройствам посвящена работа «Multimodal optical sensing and analyte specificity using single-walled carbon nanotubes», опубликованная в журнале Nature Nanotechnology. Авторы статьи испытали прототип сенсора на основе УНТ, связанных с молекулами ДНК. При действии на систему алкилирующего агента мелфалана наблюдается смещение пиков люминесценции в красную область (рис. 1b). Адсорбция углеродной нанотрубкой молекул перекиси водорода ведет к снижению интенсивности люминесценции (рис. 1с). Взаимодействие молекул ДНК с кислородом и гидроксильными радикалами также влияет на её химическую структуру и ведет к изменению спектров фотолюминесценции (рис. 1d,e). Кроме того, для случая взаимодействия УНТ с Н2О2 ученые сообщают о возможности обнаружения отдельных молекул перекиси водорода. Ступенчатое изменение интенсивности фотолюминесценции УНТ (рис. 2с), наблюдаемое в ходе работы, связано с адсорбцией / десорбцией отдельных молекул Н2О2.

Эффективность сенсоров не снижается и в случае их внедрения в живые клетки мышечной ткани (рис. 3). Ученым удалось в реальном времени зафиксировать изменение интенсивности фотолюминесценции для всех четырех вышеописанных типов "раздражителей".

Благодаря своей специфичности и универсальности предложенные сенсорные системы найдут широкое применение в метрологии и диагностике биологических объектов.


Источник: NatureNanotechnology



Комментарии
Анна Викторовна, 12 февраля 2009 22:21 
"Адсорбция углеродной нанотрубкой молекул перекиси водорода ведет к снижению интенсивности люминесценции (рис. 1с). Взаимодействие молекул ДНК с кислородом и гидроксильными радикалами также влияет на её химическую структуру и ведет к изменению спектров фотолюминесценции (рис. 1d,e)."
Стоило бы проверить антиоксидантные свойства. Возможно тут будут проявляться интересные свойства. Не приведет ли внедрение в мышечную ткань к развитию онкологических заболеваний? Насколько сохраняет свою стабильность молекула ДНК? Как влияет природа углеродной поверхности на стабильность и свойства самой молекулы ДНК? Тема интересная и очень актуальная. Остаются нераскрытыми интересные вопросы, возможно, что они описаны в других работах. Спасибо автору заметки. Очень познавательно.В России тоже есть на эту тему свои разработки, например, в Институте химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН, Новосибирск.

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

 

Наноновогоднее 2014
Наноновогоднее 2014

Конкурс логотипа ФНМ МГУ
Факультет наук о материалах МГУ имени М.В.Ломоносова объявляет творческий конкурс логотипа (эмблемы) ФНМ, работы принимаются с 21 августа до 15 сентября 2019 года. Участники - все, кто имеет или когда бы то ни было имел отношение к ФНМ МГУ: студенты, аспиранты, преподаватели, сотрудники, выпускники, а также все творческие люди из большой университетской семьи.

Продолжается прием статей в 11-й выпуск Межвузовского сборника научных трудов «Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов»
Продолжается прием статей в 11-й выпуск Межвузовского сборника научных трудов «Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов»

Участие НТ-МДТ Cпектрум Инструментс в конференции “ГРАФЕН: МОЛЕКУЛА И 2D КРИСТАЛЛ”
Участие НТ-МДТ Cпектрум Инструментс в конференции “ГРАФЕН: МОЛЕКУЛА И 2D КРИСТАЛЛ” 5-9 августа 2019 года в Новосибирске

3D нанотехнологии в физике, химии, биологии, медицине и инженерном искусстве
И.В.Яминский
Материалы лекции проф. МГУ, д.ф.-м.н., генерального директора Центра Перспективных технологий И.В.Яминского "3D нанотехнологии в физике, химии, биологии, медицине и инженерном искусстве". 3D принтер, сканирующий зондовый микроскоп и фрезерный станок. Что общего между ними? Как конструировать их своими руками? Небольшой экскурс в практические нанотехнологии. Поучительная история о создании сканирующего туннельного микроскопа. От идеи до нобелевской премии за 5 лет. Взгляд в микромир – от атомов и молекул до живых клеток. Как взвесить массу одного атома? Вирусы и бактерии – наши друзья или враги? Медицинские приложения нанотехнологий – нанобиосенсоры для обнаружения биологических агентов.

Материалы и пленочные структуры спинтроники и стрейнтроники
В.А.Кецко
Девятый Наноград, проходивший в Ханты - Мансийске, собрал талантливых школьников, интересных лекторов и преподавателей в области наноматериалов, нанотехнологий и технопредпринимательства. В сообщении даны материалы лекции д.х.н., в.н.с. ИОНХ РАН В.А.Кецко "Материалы и пленочные структуры спинтроники и стрейнтроники".

Лекции и семинары от ФНМ МГУ на Нанограде
Е.А.Гудилин
Девятый Наноград, проходивший в Ханты - Мансийске, собрал талантливых школьников, интересных лекторов и преподавателей в области наноматериалов, нанотехнологий и технопредпринимательства. Ниже даны материалы лекций и семинаров представителя ФНМ МГУ проф., д.х.н. Е.А.Гудилина.

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!

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!



Редкие марки сталей, такие как круг 6х6в3мфс на этом сайте
 
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.