Novo transistor de nanotubo de carbono aumenta a sensibilidade e a resolução dos óculos moleculares
Esquema do dispositivo e traços de corrente dependentes da concentração. um , Esquemas da imobilização de aptâmero único no CNT e V LG química do diazônio controlada. Um V comum LG é aplicado através de um eletrodo de referência na solução tampão. Um único site de funcionalização no CNT é gerado pelo sp
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adição controlada por V LG geração de radical arila a partir de um sal de diazônio (FBDP). O grupo amina de um aptâmero de DNA funcionalizado é ligado covalentemente ao sítio por uma reação de base de Schiff. b , Linha de base representativa I D –t vestígio do Dispositivo A após fixação da sonda de aptâmero em solução salina tamponada com fosfato (pH 7,0). O V LG foi fixado em 200 mV e um V DS de 25 mV foi aplicado. c –f , Representante I D –t vestígios do Dispositivo A em diferentes concentrações de serotonina:0,5 nM (c ), 5 nM (d ), 50 nM (e ), 500 nM (f ). O eu cru D –t traços (linha azul) são sobrepostos ao ajuste idealizado, revelando dois estados de condutância (linha laranja). Os histogramas de I D as distribuições são mostradas nos painéis da direita. g , Dependência da concentração para a fração de tempo gasto no estado de condutância inferior (P baixo ). Os gráficos de P baixo contra as concentrações de serotonina são ajustadas à função isotérmica de Langmuir. Os pontos de dados são a probabilidade média do estado de baixa condutância calculado a partir de todos os tempos de permanência por bootstrapping (N inicializar = 2.000). As barras de erro representam o intervalo de confiança de 90% do valor médio inicializado de P baixo . Crédito:Nanotecnologia da Natureza (2024). DOI:10.1038/s41565-023-01591-0 Os pesquisadores desenvolveram um transistor de nanotubo de carbono (CNT) para óculos moleculares que facilita o exame detalhado das interações moleculares. Esta tecnologia inovadora está preparada para abrir uma nova direção de investigação em nanotecnologia e biologia molecular.
Partículas minúsculas, como serotonina e dopamina finamente carregadas, desempenham papéis significativos em nossos corpos. Compreender os seus movimentos e interações é crucial, mas tem havido restrições na captura das suas interações subtis – até agora.
Usando um CNT, o Dr. Lee Yoon-hee, pesquisador sênior da Divisão de Biotecnologia do Convergence Research Institute, desenvolveu um transistor de pesquisa molecular, ou óculos moleculares, com sensibilidade e resolução sem precedentes. Por ser minúsculo, o CNT possui alta condutividade e é forte e flexível. A observação de moléculas com um CNT permitirá o exame de neurotransmissores como a serotonina e a dopamina, que possuem cargas elétricas sutis. As interações com os seus homólogos de ligação também serão observáveis.
Mais importante ainda, o Dr. Lee aplicou a tecnologia recentemente desenvolvida para capturar a transformação estrutural em quatro estados de interação do aptâmero com pequenas moléculas de serotonina e dopamina, revelando com sucesso a interação complexa e anteriormente desconhecida entre o aptâmero e o ligante.
Espera-se que os resultados da pesquisa sejam ferramentas valiosas na engenharia nanomédica e biomolecular no futuro, anunciando o avanço no estudo de alta precisão das interações intermoleculares.
Dr. Lee afirmou:"Esta tecnologia abrirá um novo horizonte para a compreensão mais próxima das interações no nível da molécula. Nosso objetivo é oferecer à sociedade uma tecnologia médica precisa, capaz de controlar sistemas biológicos no nível molecular, ao mesmo tempo que reduz as barreiras tecnológicas e os custos de pesquisa. associado ao diagnóstico molecular de doenças no futuro."
A pesquisa é publicada na revista Nature Nanotechnology .
