Новая технология позволяет манипулировать молекулами

Ученые из Национального института стандартов и технологий применили микрофлюидную технологию для того, чтобы создать химические реакции между одиночными молекулами.

Комбинируя этот новый микрофлюидный метод с так называемым «оптическим пинцетом», который может соединить разные микрокапли, что приведет к химической реакции их содержимого, ученые, в конечном счете, смогут получать информацию об одиночной молекуле, относительно структуры и функции важных органических материалов, таких как белки, ферменты и ДНК.

Карлос Лопес-Марискал и Кристиан Хельмерсон из Научного центра института создали крошечное микрофлюидное устройство с каналом, по которому может поступать вода. Сжимаемая смесью вязких масел вода под давлением подается в узкую конструкцию. Резкое давление и натяжение на поверхности воды разъединяют ее на отдельные микроскопические капли (примерно такой же эффект мы можем наблюдать в душе, когда вода под давлением проходит сквозь рассеиватель душевой головки, разбиваясь на мелкие капли).

Капли для однородности размера могут быть разлиты по емкостям с отрегулированной шириной. С помощью этого метода ученые сформировали капли диаметром около микрометра или объемом в половину аттолитра (половина миллиардной доли одной миллиардной литра).

В микрофлюидном канале вода соединяется с необходимыми молекулами только в правильной концентрации, так, чтобы получившиеся капли получили каждая лишь одну молекулу. В пределах капли молекула перемещается свободно, наряду с молекулами самой воды.

Далее с помощью лазера ученые смогли объединить две капли с разными молекулами в одну, чтобы понаблюдать за реакцией. Изначально это было смешение флуоресцентных молекул, испускающих свет различного цвета. В будущем ученые предполагают провести более интересные реакции, например между частицей инфекции и антителом, или между препаратом и хромосомой.

24.09.2009