Forscher um die Macht der molekularen Selbstorganisation

Behind the Scenes Artikel wurde LiveScience in Zusammenarbeit mit der National Science Foundation zur Verfügung gestellt.

Forscher an der University of Washington haben gezeigt wie Peptide oder kurze Ketten von Aminosäuren, selbst in Nanogröße Strukturen auf festen Oberflächen wie Graphit und anderen geschichteten Mineralien zusammen.

Diese Erkenntnisse sollen Forscher nutzen die Kraft des molekularen Selbstorganisation helfen, den Prozess durch die Moleküle eine definierte, übersichtliche Anordnung ohne Einmischung aus externen Quellen bilden.

Molekulare Selbstorganisation "... dem Wissenschaftler zu kontrollierten Nanostrukturen eine ungeheure Kraft verleiht – das Markenzeichen der Nanotechnologie," sagte Mehmet Sarikaya, Professor für Materialwissenschaft und Werkstofftechnik an der Universität und Direktor des NSF finanzierte genetisch Engineered Materials Science & Engineering Center.

Kontrolle der Selbstmontage

Sarikaya Forschung beteiligt ausgewählten Aminosäuren ordnen sich in eine lineare Form und dann Falten und Spule in ein 3-d-Protein zu beobachten. Diese Beobachtungen wurden in regelmäßigen Abständen von 10 Sekunden bis hin zu 15 Stunden um den Verlauf der Ereignisse zu erfassen.

Diese Forschung wurde mit Rasterkraftmikroskopie durchgeführt. AFM beinhaltet hochauflösende Mikroskopie Bilder bis auf molekularer und atomarer Ebene zu produzieren.

Analysen der Sarikaya Beobachtungen ergaben, welche Aminosäuren Steuern anscheinend Oberfläche und Inter molekulare Interaktionen von Peptiden, die führte zu ihrer Selbstorganisation. Basierend auf diesen Erkenntnissen Sarikaya war in der Lage, Steuerung der Self-assembly und die Bildung von spezifischen biomolekularen Nanostrukturen auf Graphit Oberflächen; diese Nanostrukturen wurden als selbst-zusammengebauten Peptide genannt.

Sarikayas Forschungsergebnisse gelangen zu molekularen Selbstorganisation, Ingenieur, nanoskaligen Maschinen und Mikroelektronik, die integriert sind:

• Biomolekulare Nanosensoren, die in molekularen sondieren für Krebs Ziele verwendet werden können.
• Nanophotonik Geräte, wie selbst-zusammengebauten Leuchtdioden, die Lichtquellen, die in vielen Anwendungen von der Allgemeinbeleuchtung bis hin zu Luftfahrt Beleuchtung eingesetzt werden
• Biokraftstoff-Zellen, die bakterielle Interaktionen in der Natur nachahmen, die elektrischen Ströme erzeugen
• Bioelektronik, die elektrische Reize zu verwenden, um verschiedene biologische Systeme zu manipulieren

Zusätzliche Forschung des Proteins Selbstmontage und Protein-Interaktionen, die mit dieser Forschung zusammenhängen können auch Hilfe bei der Arzneimittelentwicklung. "Big Pharmaunternehmen leicht Medikamente zu entwerfen können nicht weil viele von diesen Interaktionen und die daraus resultierenden Strukturen nicht bekannt sind," sagte Sarikaya. "Kurze Peptide Montage auf festen Oberflächen... sind ein Weg, um einige der Konstruktion und Montage Probleme überwinden anzutreffen..."

Anmerkung der Redaktion: Die Forscher in Behind the Scenes Artikel dargestellt wurden unterstützt durch die National Science Foundation , die Bundesagentur mit der Finanzierung von Grundlagenforschung und Ausbildung in allen Bereichen der Wissenschaft und Technik beauftragt. Meinungen, Erkenntnisse und Schlussfolgerungen oder Empfehlungen ausgedrückt in diesem Material sind die des Autors und spiegeln nicht unbedingt die Ansichten von der National Science Foundation. Siehe die hinter den Kulissen Archiv.