Mit dem Biosensor können Sie die Wechselwirkung von "natürlichen", unmarkierten biologischen Molekülen, einschließlich Proteinen, Zuckern, Antikörpern, DNA und RNA, in Lösung sehen und messen - in vernachlässigbaren Mengen.
Eine 12-jährige Studie unter der Leitung von Chemikern unter der Leitung von Darryl Bornhop war erfolgreich: Wissenschaftler haben ein Gerät entwickelt, um die schwächsten intermolekularen Wechselwirkungen zu messen.
Der neue Biosensor basiert auf den Prinzipien der Backscattering-Interferometrie (BSI). Sein wichtigstes „Auge“ist ein roter Helium-Neon-Laser, ähnlich denen, die in Supermärkten zum Scannen von Barcodes verwendet werden. Mit Hilfe eines Spiegels wird der Laserstrahl auf den Polydemitylsiloxan (PDMS)-Chip gelenkt, in dem sich die Proben befinden, und von dort zum spektrometrischen Detektor (wie er auch in Digitalkameras verwendet wird).
Der Chip hat einen Y-förmigen Kanal, 50-mal dünner als ein menschliches Haar, an dessen oberen Enden zwei Lösungen von Biomolekülen gleichzeitig zugegeben werden. In der nachgesch alteten Serpentine vermischen sich die Lösungen und bereits interagierende Moleküle schweben bis zu dem Punkt, an dem ihre Wechselwirkung registriert wird. Der Laserstrahl durchläuft den Kanal, wird wieder zum Spiegel und zurück reflektiert und so weiter, etwa 100 Mal. Bei jedem Durchgang durch den Kanal kehrt ein Teil des Streulichts zum Spiegel zurück und wird zum CCD-Detektor geleitet, der eine Reihe kontrastierender Interferenzflecken registriert.
Das resultierende Bild reagiert sehr empfindlich auf das Verh alten von Molekülen. Wenn sie zusammenh alten, verschiebt sich das Bild, und je stärker die Interaktion, desto größer die Verschiebung. Aus der Verschiebung der Interferenzmuster wird die Stärke der dynamischen Wechselwirkung zweier Moleküle berechnet, ausgedrückt durch die Dissoziationskonstante (Kd). Die Methode ermöglicht es, die Kräfte intermolekularer Wechselwirkungen in einem sehr weiten Bereich von Kd – bis zu sechs Größenordnungen – zu bestimmen und vernachlässigbare Konzentrationen an Messsubstanzen zu verwenden.
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