 Исследователи Калифорнийского университета в Санта-Крузе разработали новый подход для изучения одиночных молекул и наночастиц путем объединения электрических и оптических измерений на единой платформе на основе чипа. Исследователи сообщают, что использование устройства позволяет отличить вирусы от наночастиц того же размера со 100-процентной точностью. Объединение электрических и оптических измерений на одном кристалле обеспечивает больше информации, чем любой из методов по отдельности.
Новый чип построен на предыдущей работе развития оптофлюидных технологий чипа для оптического анализа единичных молекул по мере того, как они проходят через крошечный заполненный жидкостью канал на чипе. Новое устройство включает в себя нанопору, которая выполняет две функции: она выступает в качестве «умных ворот» для контроля доставки отдельных молекул или наночастиц в канале для оптического анализа; и она позволяет проводить электрические измерения, когда частица проходит через нанопоры.
Биологические нанопоры могут быть использованы для анализа цепи ДНК по мере того, как она проходит через крошечные поры, встроенные в мембрану. Исследователи подают напряжение через мембрану, которая тянет отрицательно заряженную ДНК через пору. Флуктуация тока по мере того, как ДНК проходит через поры, обеспечивает электрические сигналы, которые могут быть декодированы, чтобы определить генетическую последовательность нити.
С помощью нового устройства, исследователи могут собирать электрические измерения на наночастице по мере того, как она движется через поры в твердой мембране, а затем измерить оптические сигналы, когда частица сталкивается с лучом света в канале. Путем сопоставления силы текущего снижения при перемещении частицы через поры, интенсивности оптического сигнала, и времени каждого измерения, исследователи могут различать частицы с различными размерами и оптическими свойствами, а также определить скорость потока частиц через канал.
Чип также может быть использован для различения частиц одинакового размера, но разного состава. В настоящее время исследователи работают над методами, чтобы добавить оптический захват к устройству. Это позволит молекуле в канале удерживаться в одном месте, что позволит анализировать сотни молекул в час.
|
