CAMBRIDGE, Massachusetts, chimistes et ingénieurs à l'Université de Harvard ont Cinematica nanowires dans un nouveau type de transistor en forme de V suffisamment petite pour être utilisé pour la vérification de l'intérieur des cellules sensibles.
Le nouveau périphérique, décrit cette semaine dans la feuille de science, est inférieur à de nombreux virus et environ un centième de la largeur des sondes maintenant utilisé pour prendre les mesures cellulaires, qui peuvent être presque aussi importants que les cellules elles-mêmes.Ses modicité est une nette amélioration sur ces écrans sondes, qui peuvent endommager les cellules lors de l'insertion, réduisant l'exactitude ou la fiabilité des données acquises.
«Notre utilisation de ces transistors d'effet - échelle du nanomètre champ, ou nanoFETs, représente la première approche totalement nouvelle intracellulaire des études dans des décennies, ainsi que la première mesure de l'intérieur d'une cellule avec un périphérique de semi-conducteurs,» dit auteur principal Lieber de M. Charles, le professeur Mark Hyman, fils de chimie à Harvard.
 Légende : Il s'agit d'une évolutivité schématique d'un capteur électronique kinked-nanowire testent la région intracellulaire d'une cellule.Le périphérique de deux-terminal a une structure tridimensionnelle et flexible avec l'élément du transistor nano-échelle clé synthétiquement intégrées à la pointe de la nanostructure nanowire angle aigu.Nanoprobes 3D modifiés avec bilayers phospholipides Entrez cellules unique d'une manière invasive pour permettre l'enregistrement robuste du potentiel intracellulaire. Crédit : Photo de Charles Lieber, Harvard University. Les restrictions d'utilisation : aucun. | «Les nanoFETs sont le premier outil de mesure électrique de nouveau pour études intracellulaires depuis les années 1960, au cours de laquelle électronique ont considérablement progressé.» Lieber et collègues dire nanoFETs pourraient être utilisées pour mesurer les flux d'ions ou des signaux électriques dans les cellules, en particulier les neurones. Les périphériques pourraient également être munis récepteurs ou ligands pour tester la présence de biochemicals individuels au sein d'une cellule. Les cellules humaines peuvent être comprises dans une taille d'environ 10 microns (millionièmes d'un compteur) pour les cellules nerveuses à 50 microns pour les cellules cardiaques. Alors que les sondes actuels mesurent jusqu'à 5 microns de diamètre, nanoFETs sont de plusieurs ordres de grandeur plus petits : moins de 50 nanomètres (milliardièmes d'un compteur) dans la taille totale, avec le nanowire Sonde se mesure seulement 15 nanomètres de diamètre. À part leur petite taille, deux fonctionnalités permettent une insertion facile de nanoFETs dans les cellules. Tout d'abord, Lieber et collègues trouvent que par revêtement les structures avec un bi-couche phospholipides – sont fabriqués les membranes cellulaires matériau mêmes – les périphériques passent facilement dans une cellule via la fusion de la membrane, un processus liés aux servant à embraser des virus et des bactéries. «Ceci élimine la nécessité de pousser le nanoFETs dans une cellule, car ils sont essentiellement la fusion avec la membrane cellulaire par la machine de la cellule,» a dit Lieber.«Cela signifie aussi insertion de nanoFETs est pas presque aussi traumatisante pour la cellule comme sondes électriques actuelles.Nous avons constaté que nanoFETs peut être inséré et retiré une cellule plusieurs fois sans dommages perceptible à la cellule.Nous pouvons même les utiliser pour mesurer continu-ously comme le périphérique entre et sort de la cellule.» |
Lieber et ses co-auteurs trouvent que l'introduction de deux angles de 120º dans un nanowire dans l'orientation correcte cis crée un angle unique 60º en forme de V, parfait pour un nanoFET deux volets avec un capteur à l'extrémité du V.Les deux bras peuvent ensuite être reliés à fils pour créer un courant à travers le transistor de l'échelle du nanomètre.###
Co-auteurs du Lieber sur le papier de sciences sont Bozhi Tian, Tzahi Cohen-Karni, Quan Qing, Xiaojie Duan et ping XIe, tous de Harvard Département de chimie et Biologie chimique et Ecole d'ingénieurs et spécialisées.Le travail a été parrainé par les National Institutes of Health et la Fondation McKnight des neurosciences.
Contact : Michael Patrick Rutter mrutter@seas.harvard.edu 617-496-3815 Université Harvard
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