[ad_1]
«Генетическая модификация нанопроволок сделала их в 100 раз более чувствительными к аммиаку, чем они были изначально», — сказал Ясир Лекбах, соавтор статьи и научный сотрудник в области микробиологии в Университете Массачусетса в Амхерсте.
«Производимые микробами нанопроволоки гораздо лучше работают в качестве датчиков, чем описанные ранее датчики, изготовленные из традиционных кремниевых или металлических нанопроволок».
Бесчисленные приложения
Теперь новые датчики имеют множество применений, помимо обнаружения аммиака и заболеваний почек.
Тосиюки Уэки, другой соавтор статьи и профессор микробиологии в Университете Массачусетса в Амхерсте, сказал, что «можно разработать уникальные пептиды, каждый из которых специфически связывает интересующую молекулу».
«Итак, по мере того, как будет идентифицировано больше молекул-индикаторов, испускаемых организмом и специфичных для конкретного заболевания, мы сможем создавать датчики, включающие сотни различных нанопроводов, способных вынюхивать химические вещества, для мониторинга всевозможных состояний здоровья», — заключил Уэки в заявлении для прессы. .
Новые инновации подробно описаны в журнале Biosensors and Bioelectrics.
Аннотация исследования:
Нанопроволоки имеют значительный потенциал в качестве сенсорного компонента в электронных сенсорных устройствах. Однако функционализация поверхности традиционных материалов нанопроволоки и нанотрубок короткими пептидами, повышающими селективность и чувствительность сенсора, требует сложных химических процессов с токсичными реагентами. Напротив, микроорганизмы могут собирать мономеры пилина в белковые нанопроволоки с собственной проводимостью из возобновляемого сырья, создавая электронный материал, который является надежным и стабильным в приложениях, а также биоразлагаемым. Здесь мы сообщаем, что чувствительность и селективность сенсоров на основе белковых нанопроволок могут быть изменены с помощью простого генетического подхода «подключи и работай», при котором короткая пептидная последовательность, предназначенная для связывания интересующего аналита, включается в пилиновый белок, который собирается микробами. в нанопроволоки. Мы использовали масштабируемое шасси Escherichia coli для изготовления белковых нанопроволок, которые отображали либо пептид, ранее продемонстрированный для эффективного связывания аммиака, либо пептид, который, как известно, связывает уксусную кислоту. Сенсоры, состоящие из тонких пленок нанопроволок, модифицированных специфическим для аммиака пептидом, имели ок. В 100 раз больший отклик на аммиак, чем у датчиков, изготовленных из немодифицированных белковых нанопроволок. Белковые нанопроволоки с пептидом, связывающим уксусную кислоту, давали в 4 раза более высокий ответ, чем нанопроволоки без пептида. Сенсоры на основе белковых нанопроволок давали больший отклик, чем сенсоры, изготовленные из других наноматериалов, о которых сообщалось ранее. Результаты показывают, что белковые нанопроволоки с улучшенным сенсорным откликом на интересующие аналиты могут быть изготовлены с помощью гибкой генетической стратегии, которая устойчиво устраняет проблемы с энергией, окружающей средой и здоровьем, связанные с другими распространенными наноматериалами.
[ad_2]
Source link
