Рис.1. Схематическое представление синтеза наночастиц для SERS и SERRS. (a) Серебряные наночастицы (I) были синтезированы с применением лимонной кислоты. Затем был добавлен краситель 3,5-диметокси-4-(6’-азобензотриазолил)фенол (II) в количестве достаточном для образования монослоя на поверхности наночастиц (III). Добавление олигонуклеотидов с заданной последовательностью (IV) для образования конъюгатов краситель/олигонуклеотид-наночастицы (V). (b) Образование массива из конъюгатов ДНК-серебрянные наночастицы. Было изготовлено 2 образца модифицированных наночастиц с различными, некомплиментарными последовательностями нуклеотидов (1 и 2). При этом целевой олигонуклеотид комплиментарен обоим последовательностям нуклеотидов, благодаря чему происходит направленная агрегация наночастиц.
Рис.2. Данные УФ-вид спектроскопии для покрытых ДНК наночастиц серебра. (a) Исходный спектр наночастиц серебра (1) (lmax = 400 nm), модифицированные ДНК наночастицы (2) (lmax = 417 nm) и массив наночастиц после часового процесса сборки (гибридизации с целевой ДНК) (3) (lmax = 550 nm). (b) Зависимость затухания при 417 нм от температуры: образцы, содержащие ДНК-цепи 5’(10 x A)-TCTCAACTCGTA и 5’(10 x A)-CGCATTCAGGAT и гибридизованные с полностью комплиментарной последовательностью 5’-TACGAGTTGAGAATCCTGAATGCG (I) (Tm = 50.27 C), с последовательностью, у которой заменена центральная часть целевого олигонуклеотида 5’-TACGAGTTGAGACTCCTGAATGCG (II) (Tm = 48.07 C) и с последовательностью с изменённым 30-ым конечным нуклеотидом 5’-TACGAGTTGAGAATCCTGAATGCT (III) (Tm = 46.27 C).
Рис.3. SERRS спектр модифицированных наночастиц серебра. (a) Спектр после гибридизации в течение часа с полностью комплиментарной целевой ДНК 5’-TACGAGAGAATCCTGAATGCG (1) и наполовину комплиментарной целевой ДНК 5’-TACGAGTTGAGACGCATTGAGGAT (2). (b) Изменение интенсивности при указанном значении энергии в течение 60 минут.
Рис.4. SERRS спектр наночастиц с различными некоплиментарными олигонуклеотидами (последовательность A: 5’-AAAAAAAAAATACAGCACG; последовательность B: 5’-AAAAAAAAAATCTCAACTC; последовательность C: 5’-AAAAAAAAAAGGACTACCT). Во всех случаях последовательность целевой ДНК комплиментарна только двум из трёх ДНК, связанных с наночастицами.
Усиленное комбинационное рассеяние на нанокластерах серебрa
Впервые
метод поверхностного усиленного комбинационного рассеяния (Surface enhanced Raman scattering – SERS) был опробован более 30 лет назад
в 1974 году, когда наблюдалось усиленное рекомбинационное рассеяние
адсорбированного пиридина на поверхности серебряного электрода. С тех пор были
проведены многочисленные исследования, посвящённые данной тематике, с
различными поверхностями. Как известно, зернистая серебряная поверхность,
полученная путём агрегации наночастиц Ag, обладает наибольшим откликом. Однако подход,
позволяющий проводить контролируемую агрегацию наночастиц серебра, что важно с
точки зрения практического применения метода, в частности, через взаимодействие
с биомолекулами такими как ДНК, до сих пор не был изучен. Наночастицы серебра
идеально подходят и для метода усиленного поверхностного резонанса
комбинационного рассеяния (SERRS),
так как они просты в получении и образуют шероховатую поверхность при
агрегации. При этом для получения максимального отклика необходимо, чтобы
агрегирующие наночастицы образовывали дискретные кластеры.
Авторы
работы использовали азо-соединения (красители)
в качестве монослойного покрытия для наночастиц серебра. Далее к модифицированной
поверхности наночастиц прикреплялись молекулы ДНК (рис.1а). После создания
нескольких образцов наночастиц с молекулами ДНК из различных нуклеотидных
последовательностей пробы смешивали так, как показано на рисунке 1b. Агрегацию наночастиц серебра можно
было проследить по изменению цвета раствора от жёлтого до зелёно-синего (рис.2).
Данные SERRS анализа
представлены на рисунке 3. Данные представленные на рисунке 4 демонстрируют,
что сигналом в методе SERRS можно
управлять, используя подходящие комплиментарные последовательности ДНК, и что нет
необходимости перед анализом удалять из раствора наночастиц серебра, которые не
участвуют в процессе гибридизации.
Таким
образом, разработанная учёными методика – ещё один шаг к пониманию химической
сути феномена поверхностных явлений, исследование которых на сегодняшний момент
представляет огромный научный интерес, и расширению возможностей спектроскопии.
на счёт доработанной методики - согласен...
интересно всё-таки, что для различных методов исследования поверхности придумываются столь изощрённые методы исследования...ведь по существу данную статью с некоторыми доработками можно отнести к разряду методик для стандартизации измеренных величин различных поверхностных явлений...
Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь
В эпоху коронавируса и борьбы с ним в существенной степени меняется парадигма выполнения творческих работ и ведения бизнеса, в той или иной мере касаясь привлечения новых типов дистанционного взаимодействия, использования виртуальной реальности и элементов искусственного интеллекта, продвинутого сетевого маркетинга, использования современных информационных технологий и инновационных подходов. В этих условиях важным является, насколько само общество готово к использованию этих новых технологий и как оно их воспринимает. Данной проблеме и посвящен этот небольшой опрос, мы будет рады, если Вы уделите ему пару минут и ответите на наши вопросы.
Небольшой опрос о том, как изменились подходы современного предпринимательства в контексте новых и возникающих форм ведения бизнеса, онлайн образования, дистанционных форм взаимодействия и коворкинга в эпоху пандемии COVID - 19.
Технопредпринимательство - идея, которая принесет свои плоды при бережном культивировании и взращивании. И наша наноолимпиада, и Наноград от Школьной Лиги РОСНАНО, и проект Стемфорд, и другие замечательные инициативы - важные шаги на пути реализации этой и других идей, связанных с развитием новых высоких технологий в нашей стране и привлечением молодых талантов в эту вполне стратегическую область. Ниже приведен небольшой опрос, который позволит и нам, и вам понять, а что все же значит этот модный термин, и какова его суть.
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся
в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.
