Разработана новая система наноактюатора
Исследователи из Университета Йювяскюля (Финляндия), Университета Тампере (Финляндия) и компании BioNavis Ltd (Финляндия) создали новую систему наноактюатора, в которой конформацию биомолекулы можно регулировать электрическим полем и отслеживать с помощью оптических свойств золотой наночастицы.
Для создания более универсальных инструментов активного молекулярного контроля в наномасштабе исследователи разработали схему наноактюатора, в которой золотая наночастица (AuNP), прикрепленная к проводящей поверхности, обратимо перемещается с помощью электрических полей, а её положение отслеживается оптически по изменениям плазмонного резонанса. Силы, индуцированные движением AuNP на молекуле, якорящей наночастицу, можно использовать для изменения и изучения её конформации.
"Связанные исследования используют в качестве зондов либо органические, либо неорганические интерфейсы или материалы. Наша идея заключалась в том, чтобы объединить эти две области, чтобы получить лучшее из обоих миров", — говорит постдокторант Кости Тапио.
Больше возможностей для изучения молекул
Исследование показало, что AuNP, закрепленные с помощью молекулы ДНК в форме шпильки, демонстрировали дополнительную дискретизацию в своем движении из-за открытия и закрытия петли шпильки по сравнению с простой одноцепочечной ДНК.
"Это открытие позволит изучать конформации множества интересных биомолекул или даже вирусов", — говорит доцент Веса Хютонен из группы Protein Dynamics Университета Тампере.
Помимо изучения структуры и поведения молекул, эту схему можно расширить для поверхностно-усиленных спектроскопий, таких как SERS, поскольку расстояние между частицей и проводящей поверхностью, а следовательно, и плазмонный резонанс наночастицы, можно обратимо настраивать.
"В прошлом разрабатывались системы наночастиц с настраиваемыми оптическими свойствами после изготовления, но обычно процессы настройки необратимы. Наш подход предлагает больше возможностей для кастомизации, когда речь идет о длинах волн и молекулах для детектирования", — заявляет доцент Юсси Топпари из Университета Йювяскюля.
Исследование финансировалось Академией Финляндии (программа OMA — programmable materials) и Финским культурным фондом (Центрально-Финляндский региональный фонд). Авторы благодарят BioNavis Ltd за оборудование и важную экспертизу в анализе SPR.