Erhöhter Präzision verbessert die Droge Interaktionsmodelle

Diese Forschung in Aktion Artikel wurde LiveScience in Zusammenarbeit mit der National Science Foundation zur Verfügung gestellt.

Um einzelne Moleküle in einer Flüssigkeit messen, verlassen Rasterkraftmikroskope auf winzigen Sprungbrett Geräte bekannt als Freischwinger Sonden. Molekülen wie DNA legen auf diese Sonden und Wissenschaftler messen die Kraft ausgeübt, wenn das Molekül an der Sonde zieht. Bis vor kurzem waren die Kragarme mit Gold zur Verbesserung ihrer Fähigkeit, Licht zu reflektieren beschichtet.

Jedoch Forschung an JILA, ein gemeinsames Institut zwischen dem National Institute of Standards und Technologie und der University of Colorado at Boulder (JILA/NIST) legt nahe, dass Abisolieren der Kragarme ihre Goldbeschichtung tatsächlich AFM Präzision und Stabilität verbessert.

Beim Bau einer ultra-stabilen AFM, JILA/NIST Physiker Thomas Perkins und sein Team der Cantilever Beschichtung entfernt in dem Bemühen zur Beseitigung jeder Form von "Rauschen", die Stabilität beeinflussen könnten.

"Wir nie an die Goldbeschichtung ausgesehen hätte wenn wir eine ultra-stabilen AFM gebaut hatte nicht," sagt Perkins. Gold ist ein Metall, so dass wir in der Regel davon glaube nicht, als jede Art von Bewegung zu erleben. Aber neuere Forschungen haben gezeigt, dass Gold selbst ist viskoelastisch, d. h. mit Viskose und elastische Eigenschaften. Es kann driften und kriechen. Darüber hinaus Wenn Gold-beschichteter Sonden eine Flüssigkeit in Verbindung setzen, die Beschichtung kann beeinträchtigt werden, ein Prozess bezeichnet umgangssprachlich "knacken." Die Kombination von Bewegung und Veränderung der mechanischen Eigenschaften verringert das Mikroskop Stabilität. Beim Messen der Kräfte an der Pikonewton-Skala – Trillionths von Newton, die ein Maß für Kraft ist – die geringsten Schwankungen Präzision auswirken können. Ein Newton ist in etwa das Gewicht eines kleinen Apfels.

Durch das Entfernen der Cantilever-Beschichtung, verbesserte das Team die AFM Stabilität bei Raumtemperatur mehr als 10-divisibel. Ebenso gute Nachricht – sie können ihren Ansatz auf handelsüblichen Kragarme mit einem 60-sekündigen chemischen Bad zur Verbesserung der Stabilität des bestehenden kommerziellen AFMs anwenden.

Mit der Erweiterung Freischwinger kann AFM jetzt mit optische Pinzette, ziehen auf Proteine mit einem zarten Hauch mithalten. Reduzierte Drift wird auch Forscher, die hochauflösende Bildgebung von Membranproteinen in ihrem nativen Lipid Bilayer Zustand verbessern lassen. Erhaltung der Proteine in ihrer natürlichen Umgebung bietet einen Vorteil gegenüber anderen bildgebenden Verfahren wie Kernspintomographie und Röntgen-Kristallographie. Diese letzteren Ansätze verwenden Reinigungsmittel, um die Proteine aus der Lipid-Bilayer vor Bildgebung zu extrahieren. Dieser Prozess macht es schwieriger, die Proteine zu charakterisieren.

Ein klareres Bild davon wie Membranproteine Falten und nicht entfalten werden Modelle Darstellung Droge-Protein-Interaktionen verbessern. Diese Daten sind entscheidend für die pharmazeutische Forschung, da 50 Prozent der aktuellen und zukünftigen Drogen Membranproteine Ziel.

Anmerkung der Redaktion: Meinungen, Erkenntnisse und Schlussfolgerungen oder Empfehlungen ausgedrückt in diesem Material sind die des Autors und spiegeln nicht unbedingt die Meinung der die National Science Foundation . Siehe die Recherche im Archiv der Aktion.