Neue DNA-Sandwich erkennt genetischen Schäden

Menschlicher DNA umwickelt fabrizierten mikroskopischen Strukturen kann genetische Schäden und mögliche Krankheiten in lebenden Zellen erkennen.

Bild ein Telefonkabel umwickelt einen Bleistift.

Die Kohlenstoff-Nanoröhrchen und DNA-Sandwich könnte eines Tages eine wachsende Liste von kleinen Sonden beitreten, die in den menschlichen Körper zur Überwachung der Gesundheit gestartet werden konnte.

Nanosysteme werden mit einzelnen Molekülen aufgebaut.

In das neue Gerät umfließt der DNA der Nanotube mit einer bestimmten Form definiert durch die negativen Ladungen entlang seinem Rückgrat Forscher erklären. Wenn Ionen von Kalzium, Quecksilber, Natrium oder andere zielgerichteten Substanzen ausgesetzt, werden die negativen Ladungen neutralisiert und die DNA ändert seine Form. Dies bewirkt, dass es zu leuchten, oder fluoreszieren, bei unterschiedlichen Wellenlängen von infrarotem Licht.

"Der Nanotube Oberfläche wirkt wie der Sensor durch den Nachweis der Formänderung der DNA, wie es auf die Anwesenheit von Ziel-Ionen reagiert," sagte der University of Illinois in Urbana-Champaign Doktorand Daniel Heller, Hauptautor des Papiers auf die Arbeit in der 27. Januar-Ausgabe der Zeitschrift Science.

Weitere Nano-Sensoren sind in der Entwicklung. Eine Beschränkung auf die Verwendung in realen Situationen ist, dass die Fluoreszenz in der Regel durch das körpereigene Gewebe und hart blockiert ist, um zu erkennen.

"Dies ist der erste Sensor seiner Art, das im nahen Infrarotbereich des Lichtspektrums, betreibt", sagte Michael Strano, Professor für Chemie und Biomolecular Engineering an der Universität. "Dieses Licht ist so rot, dass es viele Zentimeter des menschlichen Gewebes durchläuft, und daher unser Sensor in Zellen, während im Inneren des Körpers eingesetzt werden könnte."

Die DNA ist wie ein Gerüst Strano erklärt, und es kann angepasst werden, um auf eine Vielzahl von Substanzen reagieren, die Potenzial für Krankheit hinweisen können.

Die Arbeit in einer Laborumgebung an lebenden Zellen getan wurde aber noch nicht in einer Person versucht.

"Konzentrieren wir uns jetzt, auf [Anwendungen] für Krankheit erkennen und behandeln sind," sagte Strano LiveScience. "Die Technik kann auch verwendet werden um neu entwickelte Medikamente zu verfolgen, wie sie in verschiedene Arten von Zellen Reisen. "Wir sind nur ein Jahr oder so weg von dieser Art der Anwendung."

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