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上海酶聯(lián)生物研究所
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上海酶聯(lián)生物研究所
閱讀：358發(fā)布時(shí)間：2013-7-1
科學(xué)家表示，此分子機(jī)器人能將細(xì)胞膜的2種不同化學(xué)特性的測(cè)量結(jié)果加密成光信號(hào)傳送回來(lái)，科學(xué)家對(duì)此進(jìn)行解密后就能得到實(shí)際結(jié)果。其中一種測(cè)量結(jié)果通過(guò)光強(qiáng)度加密，另一種通過(guò)光的波長(zhǎng)或顏色來(lái)加密。這些測(cè)量結(jié)果可以幫助生物化學(xué)家探知細(xì)胞如何產(chǎn)生能量以及信號(hào)是如何在神經(jīng)細(xì)胞中傳遞的機(jī)理。
負(fù)責(zé)此項(xiàng)開發(fā)的英國(guó)貝爾法斯特女王大學(xué)普納桑拉·德·西爾瓦說(shuō)：“納米裝置及其繪制納米空間的應(yīng)用已經(jīng)從科幻變成了科學(xué)實(shí)驗(yàn)。”
此分子機(jī)器人具有分子敏感性，對(duì)2種化學(xué)環(huán)境的特性非常敏感。細(xì)胞中*變量是質(zhì)子-氫離子的濃縮程度，繪制這一變化狀況很重要，因?yàn)榧?xì)胞利用不同梯度濃度的質(zhì)子濃縮來(lái)貯存和產(chǎn)生能量。第二個(gè)變量是極性大小，由一些分子來(lái)調(diào)控這些電極的負(fù)電荷的分配。而細(xì)胞通過(guò)這些電極來(lái)給細(xì)胞膜定型，并將分子聚集一起或彼此分開。
此新型分子探測(cè)器是由質(zhì)子敏感片段連在一個(gè)極性敏感的熒光片段構(gòu)成的。當(dāng)質(zhì)子接收器發(fā)現(xiàn)氫離子時(shí)，它會(huì)釋放能量，使熒光片段發(fā)光。周圍的質(zhì)子越多，發(fā)出的光就越多。然而，由于發(fā)光的熒光片段對(duì)極性的變化很敏感，發(fā)出光的波長(zhǎng)加密這些分子周圍的極性，因此細(xì)胞環(huán)境的極性越大，光波長(zhǎng)就越長(zhǎng)。
研究人員開發(fā)了18種不同版本的這種分子探測(cè)器，并在人造細(xì)胞是進(jìn)行了測(cè)試。不同版本的分子探測(cè)器有不同的親水性和疏水性，這意味著它們會(huì)自然地移動(dòng)到細(xì)胞膜周圍的不同位置。通過(guò)監(jiān)測(cè)發(fā)出光的強(qiáng)度和波長(zhǎng)，研究人員能夠繪制細(xì)胞膜周圍電化學(xué)環(huán)境的詳細(xì)圖示。德·西爾瓦說(shuō)：“這是看到細(xì)胞膜附近的質(zhì)子分配被如此詳細(xì)地繪制出來(lái)。”此工作在分子傳感器的設(shè)計(jì)上是一項(xiàng)重大突破，意大利科學(xué)家表示。
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