日本一研究小組利用分子馬達(dá)開(kāi)發(fā)出一種新技術(shù),可將微小顆粒經(jīng)由生物芯片上的微細(xì)通道運(yùn)送到指定地點(diǎn)。這種“分子快遞”技術(shù)將來(lái)可促進(jìn)特定蛋白質(zhì)和其他化學(xué)物質(zhì)在芯片上發(fā)生高效反應(yīng),幫助人們研發(fā)新藥。
據(jù)報(bào)道,日本東京大學(xué)生產(chǎn)技術(shù)研究所藤田博之教授等組成的研究小組研制開(kāi)發(fā)了這一技術(shù)。他們首先在玻璃基質(zhì)的生物芯片上的微細(xì)通道內(nèi)“鋪設(shè)”一種分子馬達(dá)??驅(qū)動(dòng)蛋白;然后,再向通道內(nèi)添加微管和作為能量的三磷酸腺苷(ATP),進(jìn)入通道的微管會(huì)沿著通道整齊地排列起來(lái),相當(dāng)于“快遞”系統(tǒng)的“鐵軌”;最后,用紫外線照射芯片,驅(qū)動(dòng)蛋白就會(huì)抓住微管將其固定下來(lái),其作用類似“路基”。至此“分子快遞”的基本裝置安裝完成。
除了起到“路基”的作用外,驅(qū)動(dòng)蛋白還可起到“火車”的作用。需要運(yùn)送某種微粒時(shí),就將特定微粒附著到驅(qū)動(dòng)蛋白上,然后放入芯片的微細(xì)通道。添加一些三磷酸腺苷后,驅(qū)動(dòng)蛋白就會(huì)沿“鐵軌”運(yùn)動(dòng)將微粒送達(dá)指定地點(diǎn)。
在實(shí)驗(yàn)中,研究人員在芯片上設(shè)置寬0.5毫米、長(zhǎng)30毫米的通道,并在里面鋪設(shè)好微管“鐵軌”。將用熒光物質(zhì)標(biāo)記的直徑為0.32微米的微粒附著到驅(qū)動(dòng)蛋白上后放入通道,研究人員觀察到微粒以每秒1微米的速度沿“鐵軌”運(yùn)動(dòng)。
生物芯片作為分析蛋白質(zhì)和其他化學(xué)物質(zhì)反應(yīng)的裝置被廣泛應(yīng)用。使用時(shí),需要將試劑放入固定地點(diǎn),再把它們運(yùn)送到指定的反應(yīng)地點(diǎn)。目前常用的運(yùn)送微粒的技術(shù)依靠沿通道流動(dòng)的水為載體,但這樣的技術(shù)難以實(shí)現(xiàn)精確控制,而利用“分子快遞”技術(shù),可將微小顆粒高效精確地搬運(yùn)到目的地。
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