science >> Wetenschap >  >> nanotechnologie

Gouden DNA-strengen gebruiken om elektrische circuits in biosensoren te sluiten

De onderzoekers hopen een diagnostische test te maken die zeer kleine hoeveelheden specifieke DNA-moleculen kan detecteren. Krediet:Ken Welch

Door DNA-strengen samen te laten groeien met goud, wetenschappers van Uppsala Berzelii Center for Neurodiagnostics en Science for Life Laboratory hebben een gloednieuw concept ontwikkeld voor supergevoelige diagnostiek van verschillende ziekten. De studie zal worden gepubliceerd in het komende nummer van ACS Nano .

In de nieuwe studie de onderzoekers hebben een nieuwe methode ontwikkeld om DNA met een extreem sterk signaal te detecteren. De methode is gebaseerd op de groei van een DNA-streng over een smalle opening tussen twee elektroden in een elektrisch circuit. De streng zal alleen groeien als een bepaald DNA-molecuul is gebonden aan het oppervlak van één elektrode, waarmee diagnostische tests kunnen worden gebouwd voor de detectie van dat specifieke DNA-molecuul.

"Wij zijn van mening dat het ongelooflijk sterke signaal dat wordt geregistreerd wanneer we erin slagen een gouden streng tussen de elektroden te laten groeien, mogelijk kan worden omgezet in een diagnostische test met extreme gevoeligheid en specificiteit. Dergelijke tests zijn nodig voor veel ziekten waarbij de DNA-moleculen die u zoekt zijn slechts in zeer kleine aantallen aanwezig", zegt professor Mats Nilsson, Science for Life-laboratorium, wie de studie heeft geleid.

DNA zelf geleidt geen elektriciteit, maar door nanodeeltjes goud langs de DNA-streng toe te voegen, die vervolgens wordt ingedikt met een goudzoutoplossing, Binnen enkele minuten ontstaan ​​dunne gouddraadjes die elektriciteit zeer goed geleiden. Wanneer zo'n streng ontstaat, neemt de weerstand van de schakeling met een factor miljard af.

Camilla Russel, PhD-student bij Uppsala Berzelii Center for Neurodiagnostics aan de Universiteit van Uppsala en de onderzoeker die het werk heeft uitgevoerd, ziet grote potentie in de 'golden strand' methode:

"Het moet mogelijk zijn om met deze methode heel eenvoudige testkits te bouwen, en één testkit kan veel afzonderlijke sensoren bevatten om een ​​groot aantal verschillende DNA-moleculen op te sporen", ze zegt.

Frederik Nikolajeff, Directeur van Uppsala Berzelii Centrum, ziet een doorontwikkeling van het project:

"Dit is een langetermijnproject voor het ontwikkelen van nieuwe gevoelige analysemethoden die kunnen worden gebruikt voor vroege diagnostiek, om te volgen hoe ziekten zich ontwikkelen en om de ontwikkeling van geneesmiddelen te versnellen. We willen de opwindende resultaten van Camilla blijven ondersteunen door middel van een commercialiseringsproces waarbij we zullen samenwerken met de business collaboration unit UU Innovation van Uppsala University", hij zegt.