微小的DNA片段结合荧光探针可用于测量温度在纳米尺度上

有史以来最小的分子温度计已经由加拿大研究人员使用的DNA片段慢慢展开释放荧光分子。DNA温度计有能力非凡的敏感性,和背后的团队说,他们可以用来追踪细胞或nanodevices内微小的温度变化。

©美国化学学会

Vallee-Belisle和他的团队调整"的短链DNA以不同的速度进行超灵敏的分子温度计在很小的温度范围内

我们合成的温度计一样我们合成DNA PCR应用程序:使用DNA合成器和phosphoramidite化学,”说亚历克西斯Vallee-Belisle,开发了纳米设备与蒙特利尔大学的同事。温度计的DNA自组装但结构温度敏感。随着温度的增加的折叠结构变得不稳定和展开。温度计有荧光团在这一过程中释放,所以温度可以链接到一个容易可探测的光信号。

DNA可以使用稳定器“编程”以不同的速度,使温度计或多或少地敏感。团队可以创建非常敏感的温度探测器,展现和释放大量的荧光体的温度变化仅为0.05°C。或者,我们也可以计划我们的温度计,它有一个扩展动态范围[和]在巨大的温度变化,展现,例如50度,“Vallee-Belisle说。

几个研究温度计可能是有用的应用程序,包括细胞的不同部位的温度或非常小的结构。Vallee-Belisle的团队目前正在使用它们在细胞的马达和纳米测量温度运行时是否过热。

Seiichi中山教授日本东京大学的,同意温度计可以有类似的应用程序聚合物分子温度计自己的团队开发了近年来,他们用来测量细胞内的温度。我认为最重要的是,DNA是一个熟悉的分子生物学家希望执行细胞温度测量,”他说。

他补充说,然而,可能会有障碍在生物系统中使用基于dna的设备。DNA的温度计可以很容易地与内生生物分子相互作用,这可能会干扰他们的功能,”他说。如果DNA温度计越来越可靠,作者可以展示真实的应用程序,很多生物学家会认为使用DNA温度计在他们自己的研究。”

虽然分子温度计基于合成聚合物和小分子是行之有效的,重要的是要扩大这类设备的结构基础,”说Prasanna de Silva化学和化学工程学院在贝尔法斯特女王大学,英国。所以很高兴的看到dna版本出现。相比老茎环结构配置,研究简单Gareau的工作现在带来了一个现成的适应性的敏感温度范围和动态范围。PCR技术井的应用是一个很好的示范,尽管它会更好,如果未来应对小得多的空间实验的一些合成高分子温度计所做的。”