Forskare skapar nytt ultra-känsligt bearbetar för kemisk, DNA- och proteinanalys

Published on February 16, 2013 at 6:00 AM · No Comments

Använda optiska kännetecken som visas först av de forntida Romansna, har forskare på Universitetar av Illinois på Urbana-Champaign, skapat en roman som ultra-är känslig bearbetar för kemiskt, DNA och proteinanalys.

”Med denna apparat, den nanoplasmonic spektroskopin blir avkänning, för den första tiden, colorimetric avkänning som kräver endast naket, synar, eller den synliga det vanliga färgar fotografi,” förklarade Logan Liu, en assistentprofessor av elektriskt och datoren som iscensätter och av bioengineering på Illinois. ”Kan Den användas för kemiskt avbilda, biomolecular avbilda och integration till bärbara microfluidicsapparater för labb-på-gå i flisor-applikationer. Hans forskninglags resultat presenterades i täckaartikeln av den öppnings- upplagan av Avancerade Optiska Material (AOM som är optiska delar upp av Avancerade Material).

Lycurgusen kuper skapades av Romansna i 400 A.D. Framställning av ett dichroic exponeringsglas, kuper det berömdt olika utställningar färgar beroende av huruvida, eller inte ljust passerar till och med det; rött, när du tändas bakifrån och grönt, när du tändas från framme. Det är beskärningen av inspiration för all samtida nanoplasmonicsforskning-studie av optiska fenomen i nanoscalevicinityen av belägger med metall också ytbehandlar.

”Verkställer Detta dichroic uppnåddes av inklusive mycket litet proportionerar av minutely slipat guld- och försilvrar dammar av i exponeringsglaset,” Liu tillfogade. ”I vår forskning, har vi skapat enområde kick - täthetsamling av en nanoscale Lycurgus kuper genom att använda en genomskinlig plast- substrate för att uppnå colorimetric avkänning. Avkännaren består av omkring en miljard nano kuper i en samling med under-våglängd öppning, och dekorerat med belägga med metall nanoparticles på sidoväggar och att ha liknande forma och rekvisita, som Lycurgusen kuper visat i ett Brittiskt museum. Liu och hans lag var bestämt upphetsada vid de utöver det vanliga kännetecknen av de materiella eftergivena 100 tiderna förbättrar känslighet än någon annan anmäld nanoplasmonic apparat.

Colorimetric tekniker är främst attraktiva på grund av deras low kostar, bruk av billig utrustning, signalerar kravet av mer få transductionmaskinvara, och framför allt som ger enkel-till-förstå resultat. Den Colorimetric avkännaren kan användas för både kvalitativt analytic ID såväl som kvantitativ analys. Strömdesignen som också ska, möjliggör ny teknikutveckling i sätta in av DNA-/proteinmicroarrayen.

”Avlägsnar uppsätta som mål Vår etikett-fria colorimetric avkännare behovet av problematiskt märka för fluorescence av DNA-/proteinmolekylar och hybridizationen av sonden och molekylen avkänns från färgaändringen av avkännaren,” påstod Manas Gartia, den första artikelförfattaren, ”Colorimetrics: Colorimetric PlasmonResonans som Avbildar genom Att Använda Nano Lycurgus, Kuper Samlingar.”, ”Kräver Vår strömavkännare precis en ljus källa och en kamera att avsluta den processaa DNA-avkänningen. Detta öppnar möjligheten för den som man har råd med, enkel och känslig mobil för framkallning ringa-baserade DNA-microarrayavkännaren i near framtid. Tack vare kostar dess low, enkelhet i design, och kickkänsligheten, förutser vi det omfattande bruket av apparaten för DNA-microarrays, terapeutisk antikropp som avskärmer för drogupptäckt och pathogenupptäckt i fattig inställning för resurs.”,

Gartia förklarade att ljus-materien växelverkan som använder under-våglängd spela golfboll i hål samlingar ger löneförhöjning till att intressera optiska fenomen liksom ytbehandlar medlade plasmon (SPPs)polaritons förhöjde den optiska överföringen (EOT). I fall att av EOT, kan det mer än förväntade beloppet av ljust överföras till och med nanoholes på annars täckande belägger med metall filmar thin. Filma har den speciala optiska egenskapen att kallas för att ytbehandla plasmonresonans, som påverkas av (SPR) mycket litet belopp omgeende material, Sedan de tunna belägger med metall, den sådan apparaten har använts som biosensing applikationer.

Enligt forskarna har mest av de föregående studierna främst fokuserat på behandling av i-plan tvådimensionell (2D) EOT strukturerar liksom att trimma spela golfboll i håldiametern, formar eller distanserar mellan spela golfboll i hål. I tillägg angå mest av de föregående studierna med raksträcka spela golfboll i hål endast. Här medlas EOTEN främst av SPPs, som begränsar känsligheten och figurerar av meriter som är obtainable från sådan apparater.

”Använder Vår strömdesign under-våglängden avsmalnat periodiskt 3D spela golfboll i hål plasmonic samling strukturerar. I kontrast till den SPP medlade EOTEN strukturerar det föreslaget relies på Lokaliserat Ytbehandlar Plasmon (LSP) medlad EOT,”, sade Gartia. ”Är fördelen av LSPs, att den förhöjda överföringen på olika våglängder och med olik spridningrekvisita kan trimmas genom att kontrollera storleksanpassa, formar, och material av 3Den spela golfboll i hål. Den ska koniska geometrin kanaliserar och fokuserar adiabatically fotonerna till den plasmonic under-våglängden strukturerar på längst ner och att leda till den stora lokalelkraften sätta in och förbättringen av EOT.

”Secondly strukturerar den lokaliserade resonansen som stöttas av plasmonic 3D, ska möjliggör att trimma för bredband av den optiska överföringen till och med att kontrollera forma, storleksanpassar, och perioden av spela golfboll i hål såväl som forma, storleksanpassar, och perioden av metalliska partiklar som dekoreras på sidoväggarna. Med andra ord ska vi har mer controllability över att trimma resonansvåglängderna av avkännaren.”,

Källa: Universitetar av den Illinois Högskolan av att Iscensätta

Read in | English | Español | Français | Deutsch | Português | Italiano | 日本語 | 한국어 | 简体中文 | 繁體中文 | Nederlands | Русский | Svenska | Polski