Elektro-přepínatelný biologický povrch - Electro-switchable biosurface

An elektro-přepínatelný biologický povrch je biosenzor které lze použít ve spojení se střídavým nebo pevným elektrické potenciály za účelem ovlivnění změny struktury a polohy (pohybu) nabitého biomolekuly jako DNA, RNA nebo oligopeptidy vázán na biopovrch. To je zvláště výrazné, když má biomolekula tuhost ve své struktuře, jako je dvouvláknová DNA.[1]

Změny způsobené elektrickými potenciály mohou být zase použity k ovlivnění biologické funkce biomolekuly odhalením nebo změnou přístupu k molekulárním cílům.

Označte volnou molekulární interakci

Biomolekula (například dvouvláknová DNA) navázaná na biopovrch může být použita k propojení cíle bez označení v modelu interakce bez označení.[2] Aplikováním variabilního nebo střídavého potenciálu na biopovrch lze biomolekuly systematicky přesouvat. Na druhé straně lze pohyb měřit v reálném čase pomocí časově rozlišená fluorescenční spektroskopie z zhášení fluorescence připojeného fluorescenční markerová molekula. Analýzou rychlosti biomolekuly při jejím tažení skrz pufrovací roztok elektrickým polem, vazba a ligand lze měřit v reálném čase. Protože rychlost biomolekuly a vázaného ligandu závisí na jejich hydrodynamickém tření, lze k měření velikosti biomolekuly a / nebo ligandu použít metodu. To lze také přímo použít k detekci konformační změny biomolekuly a / nebo ligandu.[Citace je zapotřebí ] Konkuruje technologiím včetně povrchová plazmonová rezonance.

Nedávno byl také použit elektrický stimul k ovlivnění vazby mezi proteinem a jeho ligandem, který by mohl být zabudován do inteligentních povrchů pro řízené uvolňování molekul.[3][4]

Viz také

Reference

  1. ^ Rant U (2012). "Snímání pomocí elektro-přepínatelných biologických povrchů". Bioanalytické recenze. 4 (2–4): 97–114. doi:10.1007 / s12566-012-0030-0.
  2. ^ Langer, Andreas; Hampel, Paul A .; Kaiser, Wolfgang; Knezevic, Jelena; Welte, Thomas; Villa, Valentina; Marujama, Makiko; Svejda, Matej; Jähner, Simone; Fischer, Frank; Strasser, Ralf; Rant, Ulrich (10. července 2013). „Proteinová analýza časově rozlišeným měřením s elektro-přepínatelným DNA čipem“. Příroda komunikace. 4 (1): 2099. Bibcode:2013NatCo ... 4.2099L. doi:10.1038 / ncomms3099. PMC  3719012. PMID  23839273.
  3. ^ Ma, Xiao; Gosai, Agnivo; Balasubramanian, Ganesh; Shrotriya, Pranav (2017). „Aptamerové povrchy reagující na elektrostatické podněty pro vázání / oddělování specifického ligandu na vyžádání“. Journal of Materials Chemistry B. 5 (20): 3675–3685. doi:10.1039 / C6TB02386J. PMID  32264056.
  4. ^ Gosai, Agnivo; Ma, Xiao; Balasubramanian, Ganesh; Shrotriya, Pranav (prosinec 2016). „Elektrické stimulace řízené vazby / vazby komplexu lidského trombinu a aptameru“. Vědecké zprávy. 6 (1): 37449. Bibcode:2016NatSR ... 637449G. doi:10.1038 / srep37449. PMID  27874042.