«ПЕРВЫЙ СРЕДИ РАВНЫХ...»
Нормативные документы
Противодействие коррупции
Поступающим
Студентам
Выпускникам
Проект 5-100
Аккредитация специалистов

Электрохимический наношприц

Электрохимический наношприц

Возможность манипуляции малыми объемами жидкостей чрезвычайно важна в таких областях как молекулярная биология, микроструйная техника, капиллярная хроматография и нанолитография. Например, в клеточной биологии часто требуется доставить вещество (ДНК, белки и т.п.) в живые клетки через плотные стенки. Для этого может быть использован некий микрошприц, который должен удовлетворять двум основным требованиям. Во-первых, он должен оперировать достаточно малыми объемами жидкости, а во-вторых, позволять производить впрыскивание материала с большой точностью.

Американские электрохимики изготовили шприц, позволяющий доставлять чрезвычайно малые объемы жидкости (от 10-18 до 10-12 л) в живые клетки.

Для контроля потока жидкости внутрь и наружу шприца были использованы электрохимические методы. Основным преимуществом по сравнению с другими является очевидная простота – для его изготовления требуются лишь кусочек стекла и два проводка. Размеры устройства могут быть значительно увеличены или уменьшены в зависимости от области применения.

Стеклянная игла была изготовлена методом лазерного вытягивания (laser pulling). Сначала она заполняется раствором, не смешиваемым с жидкостью, которую необходимо доставить в клетку. В каждую из жидкостей помещается электрод.

Изменение потенциала между электродами приводит к изменению поверхностного натяжения на границе раздела жидкостей. В результате граница перемещается, и жидкость может как затекать в капилляр, так и вытекать наружу, в зависимости от полярности. Для контроля процесса могут быть использованы методы визуализации (микроскопия), а также изменения сопротивления и силы тока в цепи.

Устройство было протестировано на живых клетках молочной железы человека, в которые был впрыснут краситель. Предложенная методика оказалась вполне жизнеспособной. Теоретически такой принцип работы не ограничивает уменьшение размеров шприца, что довольно критично для систем, в которых движение жидкости происходит под действием внешнего давления. Таким образом, открывается возможность направленной доставки веществ в конкретные органеллы клеток. В процессе эксперимента ни одна клетка не погибла, т.к. повреждения мембран были совсем незначительными. Также метод позволяет находить клетки, благодаря тому, что сила тока в системе меняется, когда клетка находится поблизости от кончика пипетки.

Работа «Electrochemical attosyringe» была опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.


16.07.2007

Нанометр


Привязка к разделам:  Новости науки

Назад