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

 

Неземная красота цветных метаморфоз ферромагнитных жидкостей
Неземная красота цветных метаморфоз ферромагнитных жидкостей

Светодиодные технологии и оптоэлектроника: магистратура на стыке образования и индустрии
Открыт набор на первую в России индустриальную программу «Светодиодные технологии и оптоэлектроника» Университета ИТМО

Международная онлайн-дискуссия «Квант будущего»
Фонд Росконгресс, Госкорпорация «Росатом», Российский квантовый центр и научно-популярное издание N+1 завершают серию международных онлайн-дискуссий «Квант будущего», где лидеры индустрии и ведущие мировые ученые обсуждают, как квантовые технологии уже изменили наш мир, и с какими вызовами помогут справиться в будущем.
Заключительная дискуссия «Квантовая революция: профессии будущего и трансформация образования» состоится 8 июля в 17:00 по московскому времени.

Перст-дайджест
В новом выпуске бюллетеня «ПерсТ»: Супергибридный материал для хранения водорода. Двумерная соль. Существование виртуальных мультиферроиков подтверждено. Чёрные бабочки. Служение науке и немного поэзии.

Академия - университетам
Е.А.Гудилин, Ю.Г.Горбунова, С.Н.Калмыков
Российская Академия Наук и Московский университет во время пандемии реализовали пилотную часть проекта "Академия – университетам: химия и науки о материалах в эпоху пандемии". За летний период планируется провести работу по подключению к проекту новых ВУЗов, институтов РАН, профессоров РАН, а также по взаимодействию с новыми уникальными лекторами для развития структурированного сетевого образовательного проекта "Академия - университетам".

Материалы к защитам выпускных квалификационных работ бакалавров ФНМ МГУ 2020
Коллектив авторов
Защиты выпускных квалификационных работ (квалификация – бакалавр материаловедения) по направлению 04.03.02 - «химия, физика и механика материалов» на Факультете наук о материалах МГУ имени М.В.Ломоносова состоятся 16, 17, 18 и 19 июня 2020 г.

Материалы к защитам магистерских квалификационных работ на ФНМ МГУ в 2020 году
коллектив авторов
2 - 5 июня пройдут защиты магистерских диссертаций выпускниками Факультета наук о материалах МГУ имени М.В.Ломоносова.

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!

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!



 
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.