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  • Il nuovo transistor ai nanotubi di carbonio migliora la sensibilità e la risoluzione dei vetri molecolari
    Schema del dispositivo e tracce di corrente dipendenti dalla concentrazione. a , Schemi dell'immobilizzazione del singolo aptamero sul CNT e V LG Chimica del diazonio controllata. Una V comune LG viene applicato tramite un elettrodo di riferimento nella soluzione tampone. Un singolo sito di funzionalizzazione sul CNT è generato da sp 3 addizione controllata da V LG -generazione di radicali arilici da un sale di diazonio (FBDP). Il gruppo amminico di un aptamero di DNA funzionalizzato è attaccato covalentemente al sito mediante una reazione della base di Schiff. b , Riferimento rappresentativo I Dt traccia del dispositivo A dopo il collegamento della sonda aptamero in soluzione salina tamponata con fosfato (pH 7,0). Il V LG è stato fissato a 200 mV e a V DS è stato applicato un valore di 25 mV. cf , Rappresentante I Dt tracce del Dispositivo A a diverse concentrazioni di serotonina:0,5 nM (c ), 5 nM (d ), 50 nM (e ), 500 nM (f ). L'I grezzo Dt le tracce (linea blu) sono sovrapposte all'adattamento idealizzato, rivelando due stati di conduttanza (linea arancione). Gli istogrammi di I D le distribuzioni sono mostrate nei pannelli di destra. g , Dipendenza dalla concentrazione per la frazione di tempo trascorso nello stato di conduttanza inferiore (P basso ). Le trame di P basso contro le concentrazioni di serotonina sono adattati alla funzione isoterma di Langmuir. I punti dati sono la probabilità media dello stato di bassa conduttanza calcolata da tutti i tempi di permanenza mediante bootstrap (N avvio  = 2.000). Le barre di errore rappresentano l'intervallo di confidenza del 90% dal valore medio bootstrap di P basso . Credito:Nanotecnologia naturale (2024). DOI:10.1038/s41565-023-01591-0

    I ricercatori hanno sviluppato un transistor a nanotubi di carbonio (CNT) per vetri molecolari che facilita l'esame dettagliato delle interazioni molecolari. Questa tecnologia innovativa è pronta ad aprire una nuova direzione di ricerca nel campo delle nanotecnologie e della biologia molecolare.



    Minuscole particelle come la serotonina finemente caricata e la dopamina svolgono un ruolo significativo all'interno del nostro corpo. Comprendere i loro movimenti e le loro interazioni è fondamentale, ma fino ad ora ci sono stati dei limiti nel catturare le loro sottili interazioni.

    Utilizzando un CNT, il dottor Lee Yoon-hee, ricercatore senior presso la Divisione di Biotecnologia del Convergence Research Institute, ha sviluppato un transistor per la ricerca molecolare, o vetri molecolari, con sensibilità e risoluzione senza precedenti. Essendo minuscolo, il CNT ha un'elevata conduttività ed è forte e flessibile. L'osservazione delle molecole con un CNT consentirà l'esame di neurotrasmettitori come la serotonina e la dopamina, che possiedono sottili cariche elettriche. Saranno osservabili anche le interazioni con le loro controparti vincolanti.

    Ancora più importante, il Dr. Lee ha applicato la tecnologia di recente sviluppo per catturare la trasformazione strutturale in quattro stati di interazione dell'aptamero con piccole molecole di serotonina e dopamina, rivelando con successo l'interazione complessa e precedentemente sconosciuta tra aptamero e ligando.

    Si prevede che i risultati della ricerca diventeranno strumenti preziosi nell'ingegneria nanomedica e biomolecolare del futuro, annunciando progressi nello studio ad alta precisione delle interazioni intermolecolari.

    Il Dr. Lee ha dichiarato:"Questa tecnologia aprirà un nuovo orizzonte per comprendere più da vicino le interazioni a livello molecolare. Il nostro obiettivo è offrire alla società una tecnologia medica precisa in grado di controllare i sistemi biologici a livello molecolare riducendo allo stesso tempo le barriere tecnologiche e i costi di ricerca associati alla diagnosi molecolare delle malattie future."

    La ricerca è pubblicata sulla rivista Nature Nanotechnology .

    Ulteriori informazioni: Yoonhee Lee et al, Transistor a effetto di campo con nanotubi di carbonio per la risoluzione della cinetica di legame di aptamero-ligando a molecola singola, Nature Nanotechnology (2024). DOI:10.1038/s41565-023-01591-0

    Informazioni sul giornale: Nanotecnologia naturale

    Fornito da DGIST (Istituto di scienza e tecnologia di Daegu Gyeongbuk)




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