Dolar 9,3183
Euro 10,8303
Altın 528,91
BİST 1.418
Adana Adıyaman Afyon Ağrı Aksaray Amasya Ankara Antalya Ardahan Artvin Aydın Balıkesir Bartın Batman Bayburt Bilecik Bingöl Bitlis Bolu Burdur Bursa Çanakkale Çankırı Çorum Denizli Diyarbakır Düzce Edirne Elazığ Erzincan Erzurum Eskişehir Gaziantep Giresun Gümüşhane Hakkari Hatay Iğdır Isparta İstanbul İzmir K.Maraş Karabük Karaman Kars Kastamonu Kayseri Kırıkkale Kırklareli Kırşehir Kilis Kocaeli Konya Kütahya Malatya Manisa Mardin Mersin Muğla Muş Nevşehir Niğde Ordu Osmaniye Rize Sakarya Samsun Siirt Sinop Sivas Şanlıurfa Şırnak Tekirdağ Tokat Trabzon Tunceli Uşak Van Yalova Yozgat Zonguldak
İstanbul 16 °C
Sağanak Yağışlı

Cam nano-gözenek, DNA’yı spagetti gibi bir iğneden çeker

19.04.2021
152
Cam nano-gözenek, DNA’yı spagetti gibi bir iğneden çeker

DNA dizilimi o kadar yaygın hale geldi ki, çok azı biyolojik bir örnekten tek bir DNA molekülünü çıkarmanın ne kadar zor olduğunu anlıyor.

Resim: (A) Küçük bir açıklığı ve pozitif elektrodu olan bir cam tüpün, sıvı bir numuneye yerleştirildiğinde ve elektrikle stimüle edildiğinde, numunede yüzen hücresiz DNA’yı nasıl topladığını gösteren bir çizim; (b) borosilikat cam nano-gözeneklerinin bir fotoğrafı. Kredi: Freedman

UC Riverside liderliğindeki araştırma, küçük bir cam tüp ve elektrik akımı kullanarak kan gibi sıvı örneklerinden DNA’yı tespit etmeyi ve yakalamayı kolaylaştırıyor. Nano ölçek dergisinde açıklanan teknik, gelecekte kanser teşhisini de iyileştirebilir.

Bir organizmanın yaşamın yapı taşlarını oluşturmak ve düzenlemek için ihtiyaç duyduğu tüm bilgileri içeren çift sarmallı, elektrik yüklü bir molekül olan DNA, hücre çekirdeği içinde sıkıca katlanır. DNA’yı tek bir hücreden çıkarmak, zaman alıcıdır ve birçok tıbbi ve bilimsel amaç için pratik değildir. Neyse ki, hücreler doğal olarak öldükçe, zarları patlayarak DNA dahil içerikleri serbest bırakır. Bu, örneğin bir kan örneğinin, teoride daha kolay tanımlanması ve miktar olarak çıkarılması gereken birçok serbest yüzen DNA dizisi içerdiği anlamına gelir.

Bununla birlikte, hücresel atıkları temizleyen makrofaj adı verilen çöpçü hücreler, hücresiz DNA’nın çoğunu yok ederek kanda düşük konsantrasyonlarda bırakır. Hücresiz DNA’yı yakalamaya yönelik çoğu yaklaşım, DNA’yı görmeye yardımcı olmak için floresan boyaları kullanmadan önce önce molekülleri konsantre eden pahalı teknikler gerektirir.

UC Riverside’s Marlan ve Rosemary Bourns College of Engineering’de biyomühendislik profesörü olan ilgili yazar Kevin Freedman, bir DNA örneğini doğrudan bir cam tüpe yönlendirmek için bir elektrik yükü kullanarak daha düşük konsantrasyonlarda DNA’nın saptanmasını ve yakalanmasını iyileştirme çabasına öncülük etti. nanogözenek adı verilen küçük bir açıklık. Nanogözenek algılama, farklı tıbbi ve klinik uygulamalarda hızlı, güvenilir ve uygun maliyetli bir tanı aracı olarak ortaya çıkmıştır.

Freedman, “Bir hücre zarına voltaj uygularsanız, iyonların hücre zarındaki gözeneklerden geçeceğini biliyoruz” dedi. “DNA ayrıca elektrik alanıyla birlikte hareket eder ve onu DNA’yı hareket ettirmek için kullanabiliriz.”

Araştırmacılar, 20 nanometre genişliğinde bir açıklığa veya gözeneğe sahip bir cam tüpün içine pozitif bir elektrot yerleştirdiler – bir DNA molekülünden biraz daha büyük, ancak hücreleri kabul etmek için çok küçük. Nano gözeneklere, bir DNA örneği ve bir negatif elektrot içeren bir şişeye daldırılan bir elektrik potansiyeli uyguladılar. Hücresiz DNA, gözeneğin içine girip onu tıkadı. DNA gözeneklerden geçerken elektrik akımındaki değişim, araştırmacıların onu tespit etmesine izin verdi.

Freedman, “Spagettiyi bir iğneden çekmeye çalışmak gibi,” dedi. “Gözeneğin içinden geçmek için neredeyse tamamen doğrusal olması gerekir.”

Araştırmacılar gözenekleri tuttukları sıvı yüzeye ne kadar yakınsa, o kadar fazla DNA topladı.

Freedman, “Şaşırtıcı bir şekilde, DNA’nın sıvı-hava arayüzlerinde biriktiğini bulduk. Bir soğutma katmanı varsa, DNA daha soğuk konuma gitmeye çalışacaktır” dedi. “Aynı şeyin bir kan örneği için de geçerli olduğunu umuyoruz, bu nedenle aynı mekanizma DNA’yı yüzeye yakın konsantre etmek için kullanılabilir. Bu sadece yararlı olmakla kalmaz, aynı zamanda bu nano-gözenek algılama stratejisi yüzeye yakın daha yüksek bir sinyal-gürültü oranı gösterdi. aynı zamanda. Bu gerçekten bir kazan-kazan durumu. ”

Yazarlar, bazı iyileştirmelerle, tamamen elektrikli tekniklerinin tek bir kan örneğinden bazı kanser türlerini teşhis etmeye yardımcı olabileceğini düşünüyorlar. DNA’ya ek olarak, tümörler büyüdükçe veziküller kan dolaşımına salınır. Bu mini lipid bazlı damlacıklar, orijinal kanser hücreleriyle aynı olan mini hücreler olarak düşünülebilir ve ayrıca nanogözenek algılama ile tespit edilebilir.

Bu tamamen elektrik tekniğinin tüm benzersiz özellikleri göz önüne alındığında, nanogözenek algılama sistemi, gelecekte bir bakım noktası tanı testi değerlendirmesi olarak kullanılma potansiyeline sahiptir.

Makalenin başlığı “Gelişmiş tek molekül algılaması için sıvı-hava arayüzünde hapsolmuş DNA’nın ölçülmesi”.


Daha fazla bilgi:
Nano ölçek (2021). DOI: 10.1039 / D0NR07759C

ZİYARETÇİ YORUMLARI - 0 YORUM

Henüz yorum yapılmamış.