Forscher haben einen Kohlenstoff-Nanoröhrchen-Transistor (CNT) für Molekülgläser entwickelt, der eine detaillierte Untersuchung molekularer Wechselwirkungen ermöglicht. Diese innovative Technologie ist bereit, eine neue Forschungsrichtung in der Nanotechnologie und Molekularbiologie zu eröffnen.
Winzige Partikel wie fein geladenes Serotonin und Dopamin spielen in unserem Körper eine wichtige Rolle. Es ist von entscheidender Bedeutung, ihre Bewegungen und Interaktionen zu verstehen, aber es gab bisher Einschränkungen bei der Erfassung ihrer subtilen Interaktionen.
Mithilfe eines CNT entwickelte Dr. Lee Yoon-hee, ein leitender Forscher in der Abteilung für Biotechnologie des Convergence Research Institute, einen molekularen Forschungstransistor oder eine Molekülbrille mit beispielloser Empfindlichkeit und Auflösung. Da das CNT winzig ist, hat es eine hohe Leitfähigkeit und ist sowohl stark als auch flexibel. Die Beobachtung von Molekülen mit einem CNT ermöglicht die Untersuchung von Neurotransmittern wie Serotonin und Dopamin, die über subtile elektrische Ladungen verfügen. Auch Wechselwirkungen mit ihren Bindungspartnern werden zu beobachten sein.
Am wichtigsten ist, dass Dr. Lee die neu entwickelte Technologie angewendet hat, um strukturelle Transformationen in vier Phasen der Aptamer-Wechselwirkung mit kleinen Serotonin- und Dopamin-Molekülen zu erfassen und so die komplexe und bisher unbekannte Wechselwirkung zwischen Aptamer und Ligand erfolgreich aufzudecken.
Es wird erwartet, dass die Forschungsergebnisse in Zukunft wertvolle Werkzeuge in der nanomedizinischen und biomolekularen Technik sein werden und Fortschritte bei der hochpräzisen Untersuchung intermolekularer Wechselwirkungen einläuten.
Dr. Lee erklärte: „Diese Technologie wird einen neuen Horizont für ein genaueres Verständnis von Wechselwirkungen auf Molekülebene eröffnen. Unser Ziel ist es, der Gesellschaft eine präzise medizinische Technologie anzubieten, die in der Lage ist, biologische Systeme auf molekularer Ebene zu steuern und gleichzeitig die technologischen Barrieren und Forschungskosten zu reduzieren.“ mit der molekularen Diagnose von Krankheiten in der Zukunft verbunden sein.
Die Forschung ist veröffentlicht im Tagebuch Natur-Nanotechnologie.
Mehr Informationen:
Yoonhee Lee et al., Kohlenstoffnanoröhren-Feldeffekttransistoren zur Auflösung der Kinetik der Aptamer-Ligand-Bindung einzelner Moleküle, Natur-Nanotechnologie (2024). DOI: 10.1038/s41565-023-01591-0
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