Melihat lebih dekat pada biomolekul yang tidak bermuatan sama

Gel Electrophoresis (Juli 2019).

Anonim

Dalam diagnostik klinis, sangat penting untuk memantau biomolekul dengan cara yang sederhana, cepat dan sensitif. Dokter paling sering memantau antibodi karena protein kecil ini melekat pada antigen, atau zat asing, yang kita hadapi setiap hari. Kebanyakan biomolekul, bagaimanapun, memiliki karakteristik muatan yang rumit, dan respon sensor dari sistem karbon nanotube konvensional dapat menjadi tidak menentu. Sebuah tim di Jepang baru-baru ini mengungkapkan bagaimana sistem ini bekerja dan mengusulkan perubahan untuk meningkatkan deteksi biomolekul secara dramatis. Mereka melaporkan temuan mereka di Journal of Applied Physics.

Para peneliti ini menunjukkan teknik baru untuk mendeteksi, mengukur dan menganalisis biomolekul dengan distribusi muatan yang tidak homogen dengan menyesuaikan solusi di mana mereka memantau biomolekul. Mereka menggunakan carbon nanotube thin film transistor (CNT-TFTs) untuk membidik pada jumlah yang tepat dari suatu biomolekul spesifik dalam suatu spesimen.

CNT-TFT biosensor menggunakan reseptor antibodi kekebalan yang disebut aptamers untuk mendeteksi muatan listrik bersih dari bagian dari molekul target. Setelah para ilmuwan mengidentifikasi sebuah molekul, antibodi dibuat untuk melekat padanya dalam larutan. Antibodi itu kemudian terhubung ke sebuah aptamer pada film tipis nanotube karbon yang mengubah koneksi menjadi sinyal listrik untuk deteksi sensor. Dengan respons sensor yang ditingkatkan ini, para peneliti dapat menentukan panjang Debye, atau jarak antara muatan titik dan molekul, untuk memetakan distribusi muatan yang tidak merata molekul.

Kelompok ini menemukan bahwa mereka harus melihat bagaimana muatan didistribusikan dekat ke permukaan molekul untuk memahami perilaku rumit dalam sinyal sensor. "Meskipun molekul target yang sama, polaritas respon sensor benar-benar berbeda dari positif atau negatif, " kata Ryota Negishi, seorang penulis di atas kertas.

"Kami mencapai peningkatan jangkauan dinamis dengan menggunakan konsentrasi rendah dari solusi buffer, " kata Negishi. "Sebagai hasilnya, kami mengklarifikasi mekanisme respons sensor yang rumit yang belum diklarifikasi dalam laporan sebelumnya."

Banyak fitur yang berbeda dari suatu eksperimen dapat mempengaruhi panjang molekul Debye, jadi hasil ini menjanjikan untuk mengontrol sensor lebih lanjut dan memodifikasi rentang dinamis mereka.

Selanjutnya, Negishi dan rekan-rekannya berharap menemukan cara untuk menggunakan temuan mereka dalam skenario yang lebih nyata. "Untuk aplikasi praktis, penting untuk mengembangkan teknologi penginderaan yang dapat dideteksi pada kondisi konsentrasi tinggi dekat dengan darah."

menu
menu