Nanorurki do badań błon biologicznych

Nanorurki do badań błon biologicznych

Nanorurki węglowe o pojedynczych ścianach(ang. Single-walled carbon nanotubes - SWNTs) znajdą zastosowanie w badaniach zmiennych właściwości modeli błon biologicznych imitujących te, jakie tworzą każdą żywą komórkę – przeczytać możemy w najnowszym "Nature Nanotechnology".

W opinii profesora Paul’a L. McEuena nanorurki węglowe o pojedynczych ścianach mają właściwości, które można wykorzystać w szerokim spektrum badań, między innymi przy konstrukcji wszelkiego rodzaju urządzeń o charakterze chemo- lub bioczujników.

Charakterystyczną cechą nanorurek węglowych jest to, że mają one średnicę zbliżoną do średnicy łańcucha DNA oraz właściwości fizykochemicznych, które pozwalają na bezproblemowe badania w wodnym środowisku. W ostatnim czasie naukowcy współpracujący z prof. McEuenem opracowali czujnik, którym można badać dwuwarstwową białkową błonę biologiczną. Architektura czujnika, tj. układ wszystkich elektrod, została stworzona za pomocą nanolitografii tak, by całość, łącznie z nanorurką węglową, funkcjonowała jako miniaturowy tranzystor polowy (ang. Field-effect transistor - FET). Do tak przygotowanego podłoża czujnika naukowcy przymocowali pojedyncze nanorurki węglowe, które następnie zostały pokryte dwuwarstwową błoną białkową, imitującą taką, jaką można znaleźć w żywych komórkach. Okazało się, że zbudowany w ten sposób układ elektryczny pozwala na badanie zmian właściwości elektrycznych nanorurki przykrytej błoną biologiczną.

Zmiany fizjologiczne błony biologicznej, np. wprowadzenie do układu odpowiednich toksyn reagujących z receptorami białkowymi zintegrowanymi z błoną biologiczną są rejestrowane na analizatorze cyfrowym poprzez układ elektroniczny tworzony przez nanorurkę węglową. Zmieniając średnicę nanorurki węglowej można zmieniać charakter badanych parametrów, takich jak np. stopień migracji białek w poprzek nanorurki węglowej, co może być przydatne w badaniach nad właściwościami określonych błon biologicznych.

Dzięki takim hybrydowym układom – nanorurkowy tranzystor polowy / błona biologiczna modulująca jego działanie możliwe będzie przyspieszenie badań nad nowymi sposobami walki z mikroorganizmami produkującymi groźne dla ludzkiego zdrowia toksyny.

(pj)