Un químico en la Universidad de Wisconsin-Milwaukee (UWM) ha desarrollado una clase de cerca invisible para las partículas que atrapaban y que controlaban tan pequeñas como un único virus o una proteína grande.
Este gráfico 3D muestra el “corral,” o atrapando el área, que se asemeja a un cráter, rodeada por los declives que representan el voltaje de la superficie cargada.
La técnica, desarrollada por el Profesor Adjunto Jörg Woehl, se aprovecha del campo electroestático fuerte que existe en gran proximidad a las partículas minúsculas que llevan una carga eléctrica.
Hasta ahora, Woehl y el estudiante doctoral Christine Carlson han lindado las partículas de la talla de cerca de 20 nanómetros- de a virus-usando el desvío. Pero se prevee que trabaje igualmente bien para moléculas más pequeñas, dándole gran potencial como herramienta en nanotecnologÃa y biotecnología.
“Nuestro objetivo final es ir hacia abajo a una única molécula,” él dice. “Estamos bien en nuestra manera.”
A Diferencia de otros métodos actualmente disponibles, la técnica de Woehl es capaz de atrapar partículas mucho más pequeñas, y puede capturar muchas partículas al mismo tiempo y llevarlas a cabo sin la necesidad de vigilar la posición de las partículas.
Cómo trabaja
El desvío es formado por un agujero en un de película metálica fino depositado en un substrato. Una solución que contiene la partícula del interés se agrega a la superficie. Cuando la partícula viaja dentro del agujero, o de la región de la interceptación, un voltaje es aplicado. La partícula sigue lindada allí porque el resto de las áreas de la superficie se cargan.
“Se crea el campo de la interceptación cuando se carga el de película metálica,” dice Woehl. “Quite el voltaje, y la partícula release/versión.”
Dependiendo de la carga de la partícula, o seguirá atrapada en el centro del corral, meneando alrededor de debido a las colisiones con las moléculas en el líquido circundante, o se moverá a lo largo del contorno circular del desvío. Por ejemplo, aplicando un voltaje negativo a las moléculas cargadas de las causas del desvío negativo - que se capturan en el agujero que se repelerá del área del reborde (puesto que llevan la misma carga).
Semejantemente, la aplicación de una carga positiva a la partícula cargada de película metálica de las causas a negativo - que se atrapará a lo largo del perímetro del agujero. Pero sorprendieron Woehl y a Carlson también encontrar que estas partículas viajan contínuo alrededor del reborde mientras que están atrapadas. Esto es un comportamiento que todavía no han explicado.
Los dos han creado un retrato tridimensional del desvío que se asemeja a un cráter en la cima de una colina. Pueden controlar la profundidad del “cráter,” que corresponde a la región uncharged, aumentando el voltaje a la superficie de metal.
Woehl y Carlson están presentando un asentador en su investigación en el nacional de la Sociedad de Substancia Química Americana que resuelve este mes.
Aplicaciones
El método de la interceptación de Woehl podría llevar a las nuevas maneras de obrar recíprocamente con el nanoworld tal como el ensamblaje ascendente de nanostructures moleculares complejos o la manipulación de la DNA, dice Woehl.
Porque puede capturar varias partículas inmediatamente, podría ser utilizada como tubo de ensayo de la microescala para vigilar las reacciones químicas suceso entre partículas, él dice. Esta clase de herramienta podría también contribuir a una mejor prueba las tecnologías biomédicas que requerirían solamente la cantidad más pequeña de material para un análisis detallado.
Atrapar las únicas moléculas tales como ARN o proteínas durante un periodo de tiempo extendido, por ejemplo, podría dar a científicos una mejor comprensión de los factores que influencian cómo desforman - el conocimiento que podría tener implicaciones biomédicas importantes.