一个方法是使用固态纳米孔监测到无机表面蛋白质的非特异性吸附描述。该方法采用电阻脉冲的原则,允许实时和单分子水平探讨吸附。因为单一的蛋白质吸附过程是远离平衡,我们建议平行合成纳米孔阵列的就业,使表观一级反应速率常数蛋白质吸附定量测定以及和Langmuir吸附常数。
固态纳米孔已被用来执行在单分子水平测量,以考察当地的结构和灵活性 1-6核酸, 蛋白质 7开展,8种不同的配体结合的亲和力。通过这些孔洞耦合9-12电阻脉冲技术,这样的测量,可以做各种各样的条件下,没有标签 3 。电阻脉冲技术,离子的盐溶液中引入纳米孔的两侧。因此,离子驱动从一个会议厅一侧的其他应用的跨膜电位,造成在一个稳定的电流。分析物的纳米孔的分割,导致在当前的定义良好的偏转,它可以分析提取单分子信息。使用这种技术,纳米孔壁的单个蛋白质的吸附作用,可以广泛的监视下条件13。蛋白质吸附的重要性越来越大,因为微流体器件尺寸的缩小,这些系统与单一蛋白质的相互作用成为一个令人关注的问题。这一协议描述为氮化物薄膜,它可以很容易地扩展到其他薄膜进行纳米孔钻,或功能化氮化物表面蛋白结合的快速检测。下一个广泛的解决方案和变性条件下,可以探索多种蛋白质。此外,该协议可用于探索使用纳米孔光谱的基本问题。
自发到固态表面27-29上的蛋白质吸附在一些领域,如生物芯片的应用和设计一个新的功能混合生物材料类,是从根本上重要的。以往的研究表明,吸附到固体表面的蛋白质不显示横向调动或显著解吸率,因此蛋白质的吸附通常被认为是一个不可逆转的和非特异性的过程30-32。到固态表面的蛋白质吸附被认为是由于多种因素, 包括 13在固-液界面的蛋白质和活性基团的侧链之?…
The authors have nothing to disclose.
作者想约翰Grazul(康奈尔大学),安德烈Marziali(在温哥华不列颠哥伦比亚大学)和外袍,科萨文森特(渥太华大学),以感谢他们的意见。这项工作是由美国国家科学基金会(DMR – 0706517和DMR – 1006332)和国立卫生研究院(R01 GM088403)资助部分经费。纳米孔钻在康奈尔大学材料研究中心(CCMR)从国家科学基金会支持的电子显微镜机制 – 材料研究科学和工程中心(MRSEC)程序(DMR 0520404)。氮化硅膜的制备是在康奈尔大学的纳米基金,国家纳米技术基础设施网络的成员,这是由国家科学基金会(格兰特ECS – 0335765)的支持。
Name of the reagent | Company | Catalogue number | Comments |
Tecnai F20 S/TEM | FEI | S/TEM requires acceleration voltage ≥200kV and field-emission source. | |
20 nm thick silicon nitride membrane window for TEM | SPI | 4163SN-BA | |
Axon Axopatch 200B patch-clamp amplifier | Molecular Devices | ||
Axon Digidata 1440A | Molecular Devices | ||
pCLAMP 10 software | Molecular Devices | Electrophysiology Data Acquisition and Analysis Software | |
Sulfuric Acid | Fisher Scientific | A300 | |
hydrogen peroxide | Fisher Scientific | H325 | |
silicone O-rings | McMaster-Carr | 003 S70 | Alternatively use PDMS |
silver wire | Sigma-Aldrich | 348759 | For electrodes |
SPC Technology, D sub contact, pin | Newark | 9K4978 | For electrodes |
potassium chloride | Sigma | P9541 | |
potassium phosphate dibasic | Sigma | P2222 | |
potassium phosphate monobasic | Sigma | P5379 | |
PDMS | Dow Corning | Sylgar 184 Elastomer set. For making chamber. | |
Kwik-Cast Sealant | World Precision Instruments | KWIK-CAST | Fast acting silicone sealant |
hot plate | Fisher Scientific | ||
Faraday cage |