Нанопоры помогут в «опознании» единичных молекул белка

Нанопоры помогут в «опознании» единичных молекул белка

Химики из США и Швейцарии под руководством Майкла Майера (Фрибурский университет) разработали методику определения единичных молекул белков по их поведению в зептолитровом объеме специально сконструированной нанопоры. Ученые нашли способ определять одновременно форму, объем, электрический заряд, дипольный момент и вращательные характеристики молекул. По словам авторов, эта методика может найти применение в поиске биомаркеров заболеваний и рутинном анализе белков. Исследование опубликовано в журнале Nature Nanotechnology, кратко о нем сообщает пресс-релиз Университета Мичигана.

Среди методов, позволяющих работать с одиночными молекулами белка можно выделить использование нанопор. В таких установках используется пара сосудов с электропроводящими растворами, которые соединены порой с диаметром в несколько десятков нанометров. В одном из сосудов находится раствор белков. Между сосудами подается напряжение и заряженные молекулы белка перемещаются через отверстие под действием электрического тока — происходит электрофорез. 

Авторы новой работы расширили количество характеристик, измеряемых на основе движения через пору, до пяти, что позволит уточнить . Для этого химики модифицировали строение поры, добавив на ее поверхность слой ПАВ и специальных удерживающих фрагментов, заставляющих частицу вращаться при движении сквозь отверстие. Это позволило ученым получить данные о характере броуновского вращения молекулы белка, а также оценить ее поверхностный заряд. Ориентация белка при движении сквозь пору позволяла определить его дипольный момент.

Ученые сравнивают работу с методиками секвенирования ДНК через пору, предлагающими определять последовательность азотистых оснований в молекуле, пропуская ее через нанометровое отверстие и измеряя при этом электрический ток. Химики допускают, что в будущем новый метод может позволить идентифицировать отдельные белки по набору их внешних характеристик, а также позволит создать устройства, способные сортировать белки на уровне отдельных молекул. 

Владимир Королёв

N+1

Похожие новости:
Создано наножидкое устройство для сортировки молекул ДНК
Исследователи из Корнелльского университета (Cornell University) разработали наножидкое устройство, которое можно использовать для анализа эпигенетических изменений в ДНК, при этом для изучения выделяя одну молекулу за один раз, сообщает «PC-News.info». Эпигенетика — изучение наследуемых изменений в фенотипе или экспрессии ..
2012-05-30 1188 0 Технология
1
Учёные реализовали электронное считывание ядерного спина
Квантовые компьютеры обещают достичь вычислений, скорость которых выйдет далеко за пределы современных компьютеров. Они будут использовать квантовые эффекты, но также будут восприимчивы к внешним помехам. Информационный поток, как в систему, так и из неё, будет являться критической точкой, сообщает ..
2012-08-17 1007 0 Технология
0
Учёные совершили прорыв в диагностике рассеянного склероза
Диагностика рассеянного склероза, является сложной задачей даже для опытных неврологов. Это аутоиммунное заболевание имеет множество симптомов и редко представляет собой единую клиническую картину. Новые научные результаты на иммунную реакцию, участвующую при рассеянном склерозе, помогут улучшить ..
2012-07-16 1307 0 Технология
0
Роботы размером с молекулу — уже реальность
Швейцарские ученые сделали прорыв в создании нанотехнологий — создали искусственные молекулы из наноразмерных шариков.Как говорят сами изобретатели, это — большой прорыв в работе. Посредством созданных микророботов ученые смогут проводить исследования и бороться с раковыми и другими опухолями, а также устранять ..
2016-04-05 2162 0 Технология
1
Ученые создали кристаллографию без кристаллов
Японские ученые открыли способ исследования структуры молекул в рентгеновских лучах без предварительной кристаллизации. Новая методика опубликована в журнале Nature. Обзор статьи приводится на сайте издания. Зафиксировать молекулы для последующего просвечивания рентгеновскими лучами помогла специально разработанная металло-органическая ..
2013-03-29 1226 0 Технология
0
Физики создали аналог раздевающих сканеров для молекул
Физики из университетов Питтсбурга и Висконсин-Мэдисон разработали микроскопические излучатели и детекторы, которые позволяют создать аналог аэропортового сканера безопасности для индивидуальных молекул. Прибор позволит изучать их свойства в терагерцовом диапазоне. Работа опубликована в журнале Nano Letters, кратко о ней можно ..
2013-08-6 1286 0 Технология
0
Создан одномолекулярный диод
Исследователи Колумбийского университета сообщили о том, что им удалось создать диод из одной молекулы, который может использоваться в устройствах наномасштаба. Как утверждается в научной статье «Single-Molecule Diodes with High On-Off Ratios through Environmental Control», новая технология позволяет ..
2015-06-03 1291 0 Технология
0
Израильтяне создали электронный нос для поиска взрывчатки
Инженеры Школы химии и Центра нанотехнологий и исследования наноматериалов Тель-авивского университета разработали «электронный нос», который обладает на два-три порядка большей чувствительностью к молекулам взрывчатых веществ, чем нос собаки. Согласно сообщению Тель-авивского университета, «нос» представляет собой чип с несколькими ..
2014-07-26 1219 0 Технология
0
Молекулярная память заработала при комнатной температуре
Емкость накопителей растет примерно такими же темпами, что и число транзисторов в процессорах: в 1980 году на квадратном дюйме жесткого диска умещалось полмегабайта, а сейчас плотность приближается к миллиону мегабайт. Международная команда исследователей под руководством Джагадиша Модеры из Массачусетского технологического ..
2013-01-29 1305 0 Технология
0
Новые мембраны из оксида графена разделяют молекулы
Создана тончайшая мембрана из когда-либо существовавших, которая ведет себя избирательно по отношению к проходящим через нее молекулам. Такую мембрану сконструировали из оксида графена инженеры Университета Южной Каролины. Она имеет толщину менее 2 нанометров и обладает высокой селективностью по отношению ..
2013-10-6 1836 0 Технология
0
Новый вид лазера побил мировой рекорд
Терагерцовое излучение имеет множество применений, но источники терагерцового излучения высокой интенсивности трудно построить. Команде исследователей из Венского Технологического Университета удалось создать новый вид квантового каскадного лазера с выходной мощностью в один ватт терагерцового излучения, побив ..
2013-11-2 1447 0 Технология
0
Устройство для анализа крови вживят под кожу
Ученые разработали миниатюрный имплантант, способный выполнить анализ крови и отправить данные врачу через мобильное устройство. Для захвата молекул каждый из датчиков покрыт специфическим ферментом. Теоретически таким образом можно выделить любой белок крови. Однако ..
2013-03-30 1292 0 Технология
0
Катар: многоразовое облако поможет пережить жару на чемпионате
Пока полмира спорит можно ли доверить маленькому государству Катар проведение Чемпионата мира по футболу 2022 года, оно готово поразить всех своим богатством и инновационными подходами. Страна готова создать искусственные облака, насыпать новых островов для гостей ..
2013-07-24 1371 0 Технология
0
Стволовые клетки кожи помогут вылечить облысение
Ученые из Института Макса Планка в Кельне нашли новый способ получения стволовых клеток, который можно использовать для борьбы с облысением, а также для уменьшения количества экспериментов над животными. Применяя разработанный метод, биологи сумели вырастить кожу мышей в чашке ..
2016-12-21 3966 0 Технология
0
Ученые создали новый способ очистки воздуха
Ученые из Университета Южной Флориды (USF) совместно с коллегами Научно-технологического университета имени короля Абдаллы, высшего учебного заведения в Саудовской Аравии (KAUST), осуществили серьезный прорыв в технологиях, связанных с поглощением и отделением двуокиси углерода. Их метод основан на использовании ..
2013-03-6 2713 0 Технология
0