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

 

Золотая рыбка
Золотая рыбка

Премии Правительства Москвы молодым ученым за 2019 год
Объявлены лауреаты премии Правительства Москвы молодым ученым за 2019 год. Премией отмечены 50 работ молодых столичных ученых. Среди лауреатов 12 сотрудников МГУ имени М.В.Ломоносова. Конкурс на получение премий Правительства Москвы молодым ученым проводится с 2013 года. Торжественное награждение победителей состоится 7 февраля 2020 года в Государственном Кремлевском дворце.

Перст-дайджест
В новом выпуске бюллетеня «ПерсТ»: Перерождение кремния: от полупроводника к металлу. Морская губка – основа для создания новых наноструктурных композитов. Нитрид-борные аналоги углеродных колец. Лучшие научные сюжеты года по версии APS. Сверхпроводимость ставит новый температурный рекорд. Звук переносит массу? Всяко-разно.

Наносистемы: физика, химия, математика (2019, том 10, № 6)
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/volume10/10-6
Там же можно скачать номер журнала целиком.

Да пребудет с вами сила плазмонов!
А.А.Семенова, Э.Н.Никельшпарг, Е.А.Гудилин, Н.А.Браже
Ученые Московского университета приблизились к решению проблем современной медицинской диагностики с использованием единичных клеток и их органелл путем разработки новых неинвазивных оптических методов анализа.

Юрий Добровольский: «Через 50 лет вся энергия будет вырабатываться биоорганизмами»
Андрей Бабицкий, Юрий Добровольский
Главный редактор ПостНауки Андрей Бабицкий побеседовал с химиком Юрием Добровольским о науке о материалах, будущем энергетики и новых аккумуляторах

Константин Жижин, член-корреспондент РАН: «Бор безграничен»
Наталия Лескова
Беседа с К.Ю. Жижиным, заместителем директора Института общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова по научной работе, главным научным сотрудником лаборатории химии легких элементов и кластеров.

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.