Биосенсор на основе углеродных нанотрубок

 


Очередное применение для одностенных углеродных нанотрубок (SWNT) придумали исследователи из Нью-Йорка. Они создали биосенсор, способный определять присутствие аденовирусов в среде.

Аденовирусы вызывают острые инфекционные заболевания органов дыхания, глаз и лимфатических узлов, реже кишечника. На поверхности вируса имеются белковые нити с утолщениями на конце (кноб-доменами), которые используются для заражения клетки (рис. 1) – кноб-домен избирательно связывается с особым клеточным рецептором человека (CAR) и затем проникает в клетку (рис. 2). Это специфичное взаимодействие между CAR и кноб-доменами легло в основу биосенсора.

Рецепторы CAR были пришиты к поверхности окисленных нанотрубок при помощи диимидной связи. К радости исследователей, после такой процедуры CAR сохраняет способность взаимодействовать с аденовирусным белком.

Далее ученые заметили, что зависимость силы тока от напряжения на затворе полевого транзистора на основе нанотрубок, ковалентно связанных с CAR, определяется тем, произошло ли связывание между CAR и кноб-доменом аденовируса или нет. В качестве негативного контроля был использован белок YieF, который не взаимодействует с CAR – добавление YieF не изменяет свойства такого полевого транзистора.

Данный биосенсор пригоден не только для определения кноб-домена оболочки аденовирусов, но и для обнаружения целых аденовирусов, а также всех прочих CAR-связывающих вирусов. Метод эффективен, обладает высокой чувствительностью и позволяет определять наличие аденовирусов в режиме реального времени. В дальнейшем исследователи планируют создать биосенсор из одной нанотрубки, работающий по тому же принципу.

Более того, так как в настоящее время аденовирусы являются первейшими кандидатами на роль векторов для генной терапии, авторы работы надеются применить свой биосенсор и в этой области.

Работа была опубликована в Nano Letters.

Нанотехнологическое сообщество "Нанометр"