Een nieuw proces, ontwikkeld door een team van onderzoekers onder leiding van een natuurkundeprofessor aan de Virginia Commonwealth University, zou aanzienlijke verbeteringen kunnen opleveren in een techniek die wordt gebruikt om de grootte te meten, lading en vorm van in water oplosbare moleculen.

Joseph Reiner, doctoraat, een assistent-professor experimentele nanowetenschappen aan het departement Natuurkunde van het College of Humanities and Sciences, en zijn co-onderzoekers beschrijven hun bevindingen in een volgend artikel, "Verbeterde enkelmolecuulmassaspectrometrie via geladen metalen clusters, " die in het tijdschrift zal worden gepubliceerd Analytische scheikunde .

Nanopore-sensing is een proces waarmee men meer te weten kan komen over de fysische en chemische eigenschappen van de moleculen in oplossing. De techniek heeft geleid tot grote vooruitgang op het gebied van DNA-analyse, maar het was enigszins beperkt wanneer het werd toegepast op andere moleculen zoals eiwitten of metabolieten. Een reden voor deze moeilijkheid is de korte tijd die veel moleculen in de nanopore doorbrengen. Deze korte verblijftijden maken het moeilijk om de eigenschappen van de moleculen nauwkeurig te meten.

Het artikel beschrijft een nieuwe methode om het probleem van korte verblijftijden aan te pakken door geladen gouden nanodeeltjes in de nanoporie te gebruiken om tegengesteld geladen moleculen voor langere tijd in de porie te houden.

"We weten allemaal dat tegengestelde ladingen elkaar aantrekken, en we wisten dat onze gouden nanodeeltjes negatief geladen waren, dus we dachten dat als we positief geladen moleculen in de porie zouden introduceren terwijl er een gouden nanodeeltje was, dan zou het molecuul misschien wat langer in de porie blijven hangen, ' zei Reiner. 'Dit is precies wat er is gebeurd.'

Door deze techniek te gebruiken, Reinier zei, nanopore-detectie kan mogelijk worden toegepast op een breder scala aan moleculen dan DNA, en dit kan helpen licht te werpen op hoe ziekten zich ontwikkelen en functioneren.

"Mijn techniek zou kunnen worden gebruikt om het aantal en type moleculen uit te breiden dat kan worden gedetecteerd en geanalyseerd met nanopore-detectie, " zei hij. "Sommige van de moleculen die we willen detecteren, staan ​​erom bekend een rol te spelen bij de ontwikkeling van ziekten. Door deze moleculen te bestuderen met onze nieuwe techniek, we hopen meer te weten te komen over hoe deze ziekten werken."