Wetenschappers hebben een nieuwe, massaal parallelle benadering ontwikkeld voor het manipuleren van enkelvoudige DNA- en eiwitmoleculen en het onder dwang bestuderen van hun interacties. De bevinding verschijnt in het nummer van 2 juni van Biofysisch tijdschrift .

Het team van onderzoekers van het Rowland Institute van de Harvard University beweert dat hun techniek, die ze "single molecule centrifugatie" noemen, biedt dramatische verbeteringen in doorvoer en kosten in vergelijking met meer gevestigde technieken.

"Door een microscoop en een centrifuge te combineren, krachten kunnen op veel moleculen tegelijk worden uitgeoefend terwijl ze tegelijkertijd hun nano-tot-microschaalbewegingen observeren, " legt auteur Wesley P. Wong uit, een hoofdonderzoeker bij Rowland.

Recente technologieën zoals optische en magnetische pincetten en de Atomic Force Microscope (AFM) hebben de mechanische manipulatie van afzonderlijke moleculen mogelijk gemaakt, leidend tot nieuwe inzichten in biologische systemen, variërend van DNA-replicatie tot bloedstolling.

Echter, de instrumenten die worden gebruikt om deze experimenten uit te voeren zijn vaak duur en kunnen vervelend en ingewikkeld zijn om te gebruiken, het gebruik ervan onder wetenschappers te beperken.

De onderzoekers van Harvard probeerden deze problemen op te lossen door een instrument te ontwikkelen dat ze de Centrifuge Force Microscope (CFM) noemen. die centrifugale kracht gebruikt om moleculen te manipuleren.

De ontwikkeling van het instrument omvatte het miniaturiseren van een lichtmicroscoop en het veilig roteren ervan met hoge snelheden met behoud van precisie en controle.

Experimenten omvatten het vastbinden van duizenden "drager"-deeltjes ter grootte van een micron aan een oppervlak en het observeren van hun beweging terwijl het monster roteert om de middelpuntvliedende kracht te genereren.

"We zijn erg enthousiast over deze nieuwe methode, " zegt co-auteur Ken Halvorsen, een postdoctoraal fellow. "Na jarenlang vervelende experimenten met één molecuul te hebben gedaan, we dachten dat er een betere manier moest zijn. Nutsvoorzieningen, in plaats van één experiment duizenden keren te doen, kunnen we duizenden experimenten tegelijk doen."

De wetenschappers verwachten dat de relatief lage kosten en eenvoud van de methode onderzoekers zullen aantrekken die misschien worden geïntimideerd door de kosten en technische vaardigheden die nodig zijn voor andere methoden, uiteindelijk nieuwe ontdekkingen mogelijk maken in zowel gezondheids- als fundamenteel wetenschappelijk onderzoek.