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Si biologique le baiser de molécules, un genre neuf de biocapteur peut indiquer

Un neuf et trompeusement technique simple a été développé par des pharmaciens à l'Université de Vanderbilt qui peut mesurer les interactions entre les molécules biologiques en mouvement libre et non étiquetées comprenant des protéines, les sucres, les anticorps, l'ADN et l'ARN.

C'est avec précision le genre de capacité requis pour capitaliser des horizons neufs de la recherche qui ont été ouverts par l'effort 15 année année pour ordonnancer le génome humain. L'ADN est le modèle de toutes les créatures vivantes. Mais, juste comme le modèle d'un bâtiment est beaucoup plus simple que la structure réelle, tellement trop l'ADN est bien plus simple que la myriade de molécules qui composent les fuselages vivants. En conséquence, les scientifiques ont besoin de méthodes neuves puissantes pour étudier le comportement réel de toutes ces molécules, en particulier comment ils travaillent ensemble.

La méthode neuve est interférométrie appelée de rétrodiffusion (BSI). En brillant un laser rouge aimez ceux utilisés dans des balayeurs de code barre dans une cavité microscopique et remplie de liquide où deux genres de molécules sont mélangés, l'instrument peut mesurer la force avec laquelle ils réagissent, même lorsque les interactions sont extrêmement faibles. En fait, chercheur ont expliqué qu'elle est assez sensible pour trouver le procédé du repliement des protéines, elles enregistrent dans la question Septembre de 21, 2007 de la Science de tourillon.

Les « Interactions moléculaires sont le coeur même de la biologie, » dit le Professeur de la Chimie Darryl J. Bornhop, qui a dirigé le processus de développement de 12 ans.

Les « Pharmaceutiques dépendent des réactions entre les protéines et les petites molécules ou entre les paires de protéines ou entre les interactions entre l'ARN et l'ADN ou les paires de Molécules d'ADN. Ainsi la capacité de mesurer comment cela se produit est très avantageuse. »

Les membres de l'équipe de recherche de Bornhop sont des étudiants au doctorat Joey Latham et Dmitry Markov de poteau ; étudiant de troisième cycle Amanda Kussrow ; Henrik Sorenson, qui est maintenant au Laboratoire National de Risø au Danemark ; et Associé Supérieur Richard Jones de Recherches.

La méthode représente une application entièrement neuve d'interférométrie, une technique puissante qui combine la lumière des sources multiples pour effectuer des mesures précises. L'Interférométrie est utilisée dans tout de l'astronomie à l'olographie aux études géodésiques à la navigation inertielle.

Le matériel exigé pour le biocapteur neuf est étonnant modeste : un laser hélium-néon aiment ceux utilisés dans des balayeurs d'épicerie, un miroir, un détecteur de CCD comme ceux utilisés dans des appareils photo numériques et une puce microfluidic en verre spéciale. La puce contient un tunnel environ un cinquantième la taille des cheveux. Il y a un « Y » à une extrémité qui permet aux chercheurs d'injecter deux solutions simultanément, chacune qui contient un genre différent de molécule. Il est suivi d'une partie serpentine qui mélange les deux.

En Conclusion, il y a une partie droite d'observation où les interactions sont mesurées. Un faisceau laser unfocused est dirigé par le tunnel en ce point. La poutre est de va-et-vient réfléchi à l'intérieur du tunnel environ 100 fois. Chaque fois que le faisceau lumineux heurte le tunnel une partie de la lumière est copie de sauvegarde transmise au miroir où on le dirige vers le détecteur. Là elle forme une ligne de la lumière et des taches brunes alternatives appelées une configuration d'interférence.

Elle s'avère que la configuration d'interférence est très sensible à ce que les molécules font. Si les molécules commencent à coller ensemble, par exemple, la configuration commence à changer de vitesse. Plus la force de loi entre les molécules est intense, plus le décalage est grand. Ceci permet au système de mesurer les forces d'interaction qui varient un million-pli. Cela comprend le domaine entier des forces de loi trouvées dans des systèmes vivants.

La raison les travaux de système est tellement bien encore quelque chose d'un mystère. Les chercheurs savent qu'elle répond aux changements minutieux de l'indice de réfraction, qui est une mesure de la façon dont rapidement la lumière se déplace par le liquide dans la cavité comparée à sa vitesse dans un aspirateur. Ils soupçonnent qu'elle doive faire avec le réarrangement dans les molécules d'eau qui couvrent la surface des protéines : Quand deux protéines réagissent elles serrent les molécules d'eau hors de la zone où elles grippent ensemble. Ce déplacement change la densité du liquide légèrement qui, consécutivement, modifie son indice de réfraction.

Le BSI a quelques avantages potentiels de coût comparés aux techniques actuelles. « Le prix du matériel exigé pour le BSI est modeste et le système entier pourrait facilement être miniaturisé et intégré avec « le laboratoire sur une puce » systèmes, » dit Bornhop. Il est également facile de s'adapter pour le fonctionnement de haut-débit : traitant des centaines ou des milliers de différents échantillons en même temps, il dit.

Vanderbilt s'est appliqué pour et a reçu deux brevets sur le procédé et a plusieurs autres brevets en instance. L'université a émis une licence de développer la technologie à Molecular Sensing, Inc. Bornhop est l'un des fondateurs de la mise en route et sert de son scientifique en chef. La compagnie planification sur remplir un système de prototype cette chute.

http://www.vanderbilt.edu/