纳米通道的光的方式对开发新药物
开发新药物和疫苗,详细了解大自然的最小生物积木-生物分子是必需的。瑞典查尔姆斯理工大学的研究人员,正在展示一种突破性的显微镜技术,使蛋白质、DNA和其它生物微粒研究自然状态的一个全新的方式。
需要大量的时间和金钱在开发药物和疫苗。因此,至关重要的能够通过研究如何简化工作,例如,个人的行为和相互作用的蛋白质。查尔默斯的新的显微镜方法使最有前途的候选人可以发现在早期阶段。这种技术也有可能用于进行研究的方式被分泌分子细胞相互沟通和其他生物纳米粒子。这些过程扮演着重要的角色在我们的免疫反应,例如。
揭示它的轮廓
生物分子都是小而难以捉摸的,但至关重要,因为它们是一切生活的基石。为了让他们透露秘密使用光学显微镜,研究人员目前需要用荧光标记标签或附加一个表面。“与当前方法你永远不能完全确保标签或表面的分子连接不影响分子的性质。借助我们的技术,不需要任何东西,它显示了完全自然的轮廓,或光学签名,这意味着我们可以分析分子一样,”研究负责人说Christoph朗廷,在查尔莫斯物理系教授。他开发了新的方法在物理学和生物学研究人员一起查尔默斯和哥德堡大学的。
独特的显微镜方法是基于这些分子或粒子,研究人员想要研究通过芯片包含微小的纳米级管被刷新,称为纳米通道。测试液添加到芯片然后可见光照射的时候。然后发生在光的相互作用,分子和充满液体的小通道使分子内出现阴影,它可以在屏幕上看到连接到显微镜。通过研究,研究人员不仅可以看到还确定质量和生物分子的大小,形状和获得间接信息之前不可能——这是用单一的技术。
广受好评的创新
奈米流体散射显微镜,这项新技术是最近在《科学》杂志上自然方法。瑞典皇家工程科学院,每年还列出了一些研究项目有可能改变世界并提供实实在在的利益,也赞扬了所取得的进展。创新也慢慢步入社会的初创公司Envue技术,被授予“改变游戏规则”的奖今年的风险在瑞典西部杯赛。“我们的方法使工作更有效,例如当您需要研究一个示例的内容,但不要提前知道它包含什么,因此需要标记,”研究员Barbora说Špačkova,期间她在查尔莫斯派生新技术的理论基础,然后也进行了第一次试验研究的技术。
研究人员目前正在继续优化纳米通道的设计为了找到更小的分子和粒子没有可见的今天。
“其目的是进一步磨练技术,以便它可以帮助提高我们的基本的了解生命是如何工作的,并有助于使下一代药物的发展更有效率”朗廷说。
这项技术是如何工作的
- 分子或粒子,研究人员想要研究是放置在一个芯片包含微小的纳米管,纳米通道,充满了测试液。
- 芯片是获得特别适应光暗视野显微镜和可见光照射的时候。
- 在屏幕上显示在显微镜下可以看到,什么分子作为阴影出现纳米通道内自由移动。这是由于这样的事实,光与通道和生物分子相互作用。干涉效应,然后出现显著增强分子的光学特征减弱分子的光就在点位置。
- 纳米通道越小,放大效应越大,越小的分子可以看到。
- 用这种技术目前可以分析生物分子的分子量约60 kilodaltons,向上。还可以研究更大的生物粒子,如细胞外囊泡和脂蛋白以及无机纳米粒子。
参考:Špačkova B,克莱因Moberg H, Fritzsche J, et al . Label-free奈米流体散射显微镜的单分子扩散和纳米粒子的大小和质量。Nat方法。2022;19 (6):751 - 758。doi:10.1038 / s41592 - 022 - 01491 - 6
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