Учёные демонстрируют универсальность твердотельного белкового сенсора

Исследователи из Технического университета Мюнхена (TUM) в сотрудничестве с биохимиками из Университета Гёте во Франкфурте продвинулись в создании практичного нанопорового сенсора для анализа белков на уровне одной молекулы. Результаты опубликованы в Nature Nanotechnology.

Суть технологии

Сенсор представляет собой искусственную мембрану из нитрида кремния толщиной 50 нм с нанопорами диаметром 20–50 нм. Поры имеют коническую форму с самым узким местом около 25 нм. При прохождении через пору отдельной белковой молекулы изменяется электропроводность, что позволяет её детектировать.

Ключевое достижение

Главным прорывом стало сохранение чувствительности к одной молекуле при одновременном повышении избирательности сенсора. Этого удалось достичь, закрепив внутри поры специфичные белковые рецепторы, которые захватывают и временно удерживают целевые молекулы.

Экспериментальные результаты

Значение и перспективы

  • Универсальность: Метод закрепления белков-рецепторов в поре является общим и может быть адаптирован для разных целевых белков.
  • Потенциальные применения: ускорение исследований в протеомике, обнаружение биологических агентов, диагностика заболеваний по низкоабундантным маркерам в образцах пациентов.
  • Доступность: Как отмечает д-р Ульрих Рант (TUM), технология может стать очень экономичной, а приборы — сравнимы по цене с персональным компьютером.

Профессор Роберт Тампе (Университет Гёте) подчеркивает, что эта работа — важный шаг в развитии биосенсорных и нанодиагностических технологий на уровне отдельных молекул.