Супрамолекулярная нанопечать

Супрамолекулярная нанопечать
Ключевые слова: ДНК, микрочип, нанопечать
Опубликовал(а): Трусов Л. А.
Рисунок 1. Схематическое
изображение основных стадий
SuNS.
Рисунок 2. Наноразмерные
ячейки отпечатка ДНК-чипа
(STM).
30 октября 2007
http://www.nanometer.ru/2007/10/30/mikrochip_5036.html
ДНК-микрочипы позволяют анализировать огромное
число генетических особенностей в одном образце
исходного материала. При этом желательно, чтобы
ДНК-чипы обладали двумя свойствами, которые в
некотором смысле противоречат друг другу. С одной
стороны, интересно в одном ДНК-чипе иметь как можно
больше ячеек, чтобы получить больше информации об
изучаемом образце. В то же время, исследователи
зачастую вынуждены работать с очень малыми
объемами биологического материала, поэтому чем
меньше размер ДНК-чипа, тем лучше.
Современные методы (например, атомно-силовая
микроскопия, AFM) позволяют детектировать сигнал в
ячейках ДНК-чипа, когда их размеры составляют
несколько десятков нанометров. Методы производства
таких ДНК-чипов основаны на литографии (наиболее
привлекателен метод dip-pen нанолитографии, DPN).
Создание чипов со столь маленькими ячейками обычно
весьма дорого и занимает много времени.
Рисунок 3. Сравнение Функций
радиального распределения
образца (синяя линия) и
Группа ученых из США и Кореи предложила способ
отпечатка (красная линия) ДНК- более дешевого, быстрого и массового производства
наночипа.
ДНК-микро- и наночипов. Исследователи показали, что,
взяв один ДНК-чип в качестве образца, можно за один
шаг отпечатать чип, комплементарный исходному.
Такой способ получения ДНК-чипов назван методом
супрамолекулярной нанопечати (supramolecular
nanostamping, SuNS) и схематически представлен на
рисунке 1.
В качестве образца ученые взяли массив из
одноцепочечных ДНК, пришитых к наночастицам
золота, в котором размер ячейки составлял 9±2 нм, а
расстояние между ячейками 77±9 нм. К этому ДНКчипу добавили комплементарную ДНК,
модифицированную гексилтиолом на 5’-конце. После
гибридизации (то есть связывания комплементарных
цепей ДНК) на чип-образец поместили стеклянную
подложку, покрытую золотом. Комплементарные цепи
ДНК присоедились к этой новой подложке. Затем при 90
°С была осуществлена дегибридизация, и в итоге
получен отпечаток, комплементарный исходному
образцу.
Исследовав полученную копию, ученые пришли к
выводу, что отпечаток сделан успешно: на новом ДНКчипе имелись ячейки размером 14±2 нм, разделенные
77±10 нм промежутками (рисунок 2). Чтобы показать,
что расположение ячеек в массиве одинаково для
образца и отпечатка, была рассчитана функция
радиального распределения для обоих случаев (рисунок
3). Видно, что функции получились довольно похожи.
В дальнейшем необходимо показать, что SuNS пригодна
для печати многокомпонентных чипов и для
производства многих копий с одного образца без потери
точности. Исследователи верят, что смогут
продемонстрировать это в ближайшем будущем.
Работа «Application of supramolecular nanostamping to the
replication of DNA nanoarrays» напечатана в журнале
Nano Letters.
Источник: ACS Publications
Собрал: Г.Согрин