Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 
Сверхчувствительный мультиплекcный электронный биосенсор, основанный на массиве наноэлектродов, построенных из углеродных нанотрубок. Сверху – определение ДНК, снизу – антигенов.

Электронная биосенсорная платформа на основе углеродных нанотрубок

Ключевые слова:  Биосенсоры, ДНК-чипы, периодика, ретроспектива

Автор(ы): Butler Hine, Larry Laufenberg

Опубликовал(а):  Богданов Марат Робертович

28 октября 2009

Инженеры NASA при подготовке полета на Марс пришли к выводу, что в длительной экспедиции очень актуальной будет проблема экспресс-диагностики заболеваний. С этой целью в NASA разрабатываются так называемые ДНК-чипы, могущие выявлять заболевания на самых ранних стадиях по капле крови и частице ткани пациента. ДНК-чипы являются кондуктометрическими сенсорами (анализируемое вещество изменяет электрический потенциал на электроде). Чувствительность кондуктометрических методов анализа тем выше, чем больше количество электродов в единице объема образца, а отношение «сигнал/шум» и скорость обнаружения тем выше, чем меньше диаметр электродов. В следствие технологических трудностей сложно добиться диаметра углеродных или металлических электродов меньше 20-30 микрометров в диаметре. Выходом является использование в качестве электродов многостеночных углеродных нанотрубок (МУНТ). Их диаметр варьирует от 30 до 100 нанометров, а расстояние между ними можно строго контролировать. На месте традиционного металлического электрода можно разместить целый массив МУНТ, благодаря этому в том же объеме можно разместить в тысячу раз больше электродов. Группа под руководством Джуна Ли выращивала вертикальные массивы МУНТ методом плазмостимулирующего осаждения из никелевой каталитической пленки. Никелевые площадки определяли и размещали с помощью ультрафиолетовой и электронно-лучевой литографии. Количество трубок, выращиваемых на каждой площадки варьировало в зависимости от толщины пленки. Нанотрубки и их субстраты затем покрывали слоем диоксида кремния, используя тетраоксисилановое плазмостимулирующее осаждение. Массив трубок затем химически и механически полировали для выравнивания верхней части. После этого нанотрубки становились электродами. Для того, чтобы массивы наноэлектродов стали биосенсорами, на них иммобилизуют половинки специфических участков ДНК, антитела или ферменты. Если в растворе образца содержится ДНК, комплементарная фрагменту, иммобилизованному на массиве наноэлектродов, происходит гибридизация ДНК. При этом на электроде изменяется электрический потенциал. Аналогичные процесс происходит, если в растворе есть антиген, специфичный для иммобилизованного антитела или субстрат, специфичный для иммобилизованного фермента. Сигналы от электродов подвергаются статистической обработке, после чего принимается решение о наличии того или иного агента в исследуемом растворе. Предлагаемая технология позволяет определять наличие вирусов, бактерий и специфических патогенов.

Прикрепленные файлы:
 

В статье использованы материалы: NASA


Средний балл: 9.0 (голосов 2)

 


Комментарии
Despotuli, 28 октября 2009 20:15 
Необходимость создания подобных чипов обсуждалась на http://www.n..._93518.html
Crab Cakes, 29 октября 2009 08:35 
Осталось завершить работу "К вопросу о просачивании вируса Эбола
на космические корабли путем нуль-транспорта из Африки связанное
с воздействием кАлдунов некоторых племен Зимбабве".
Crab Cakes, 29 октября 2009 08:46 
являются кондуктометрическими сенсорами (анализируемое вещество изменяет электрический потенциал на электроде).
Не крутите в гробу академика Бориса Петровича Никольского.
Разницу между потенциалом и проводимостью я знал еще в школе.
Повеселили, одно слово "Башкирский государственный педагогический университет им. М. акмуллы"
Я таких выносил с экзамена пачками. Как говорил наш кристаллограф Звинчук, трогательно О-кая
- Вы, юнОша, ничегО в этОм не пОнимаете. И бОюсь, чтО уже никОгда не пОймете
----
что в длительной экспедиции очень актуальной будет проблема экспресс-диагностики заболеваний.
----

Бред. Откуда на космическом корабле взяться патогенным микроорганизмам? Только если под действием радиации мутируют нормальные. А на "свежие" мутации эта штуковина не сработает.

Получать такие массивы нанотрубок можно и иначе, хотя плазменное осаждение, пожалуй, самый массовый способ.

Что касается той статейки - то там описана только принципиальная схема детектора из которой реально получен только массив нанотрубок.

Такую фигню можно сочинять пачками.

Системы обратной транскрипции, амплификации, очистки, зонды - это всё за кадром.
Статья долго висела на утверждении. Хотелось видеть реакцию (и она не ожидаема)... Я посмотрел, на сайте у НАСА еще и не такие сказки описаны
Евгений Алексеевич, а какая реакция ожидалась?
Сочинять диферамбы откровенным полу(не)грамотным фантазиям "инженеров NASA"?
Думаю, школьники на творческом туре сочиняли проекты ничуть не хуже.
Despotuli, 29 октября 2009 19:40 
За «полу(не)грамотным фантазиям "инженеров NASA" скрывается подготовка к тотальному био-контролю, а также к ведению соответствующих спецопераций и войн.
Угу, кругом враги.

Despotuli, даю загадку:
Что будет, если две устройства класса "Кузькина мать" сработают на хранилищах "Маяка"? Соорудить их там по приказу соответствующего министерства особой проблемы не представляет. Никакие биочипы и спецоперации уже не помогут.

----
скрывается подготовка к тотальному био-контролю,
----

Всё намного проще и хуже. "Подготовка" - это падение уровня образования. Как следствие из этого - плохие врачи и возможность эпидемии.
Crab Cakes, 30 октября 2009 04:09 
Боже, какие ту-у-у-у-пые американцы... Они основу
супер-пупер-мега-кило-милли-микро-нано-пи ко-фемто-
технологии постят в Ентернете (на заборе). Я понял, что зря
генерал Гровс злился на утечку информации из проекта Манхэттен.
Ее запостил в Ентернете division of public relations.
Там хитрые русские все и прочитали.
Ща мы кого-то биопроконтролируем (натягивает латексные перчатки).
Будут ли наблюдаться побочные эффекты от введения в организм нанотрубок? Вдруг они станут накапливаться - "застревая" в стенках сосудов подобно иглам?

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

 

Хоровод
Хоровод

Наносистемы: физика, химия, математика (2024, Т. 15, № 1)
Опубликован новый номер журнала "Наносистемы: физика, химия, математика". Ознакомиться с его содержанием, а также скачать необходимые Вам статьи можно по адресу: http://nanojournal.ifmo.ru/articles/volume15/15-1
Там же можно скачать номер журнала целиком.

Наносистемы: физика, химия, математика (2023, Т. 14, № 5)
Опубликован новый номер журнала "Наносистемы: физика, химия, математика". Ознакомиться с его содержанием, а также скачать необходимые Вам статьи можно по адресу: http://nanojournal.ifmo.ru/articles/volume14/14-5
Там же можно скачать номер журнала целиком.

Наносистемы: физика, химия, математика (2023, Т. 14, № 4)
Опубликован новый номер журнала "Наносистемы: физика, химия, математика". Ознакомиться с его содержанием, а также скачать необходимые Вам статьи можно по адресу: http://nanojournal.ifmo.ru/articles/volume14/14-4
Там же можно скачать номер журнала целиком.

Материалы к защитам магистерских квалификационных работ на ФНМ МГУ в 2024 году
коллектив авторов
29 – 31 мая пройдут защиты магистерских квалификационных работ выпускниками Факультета наук о материалах МГУ имени М.В.Ломоносова.

Материалы к защитам магистерских квалификационных работ на ФНМ МГУ в 2023 году
коллектив авторов
30 мая - 01 июня пройдут защиты магистерских квалификационных работ выпускниками Факультета наук о материалах МГУ имени М.В.Ломоносова.

Эра технопредпринимательства

В эпоху коронавируса и борьбы с ним в существенной степени меняется парадигма выполнения творческих работ и ведения бизнеса, в той или иной мере касаясь привлечения новых типов дистанционного взаимодействия, использования виртуальной реальности и элементов искусственного интеллекта, продвинутого сетевого маркетинга, использования современных информационных технологий и инновационных подходов. В этих условиях важным является, насколько само общество готово к использованию этих новых технологий и как оно их воспринимает. Данной проблеме и посвящен этот небольшой опрос, мы будет рады, если Вы уделите ему пару минут и ответите на наши вопросы.

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.



 
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.