神經遞質等小分子對生命系統的生化功能至關重要。雖然傳統的紫外-可見光譜和質譜缺乏便攜性,不適合原位時間分辨測量,但電流分析法和傳統場效應檢測等技術需要大量分子才能達到可檢測的信號水平。
哥倫比亞大學Kenneth L. Shepard等展示了基于碳納米管的單分子場效應晶體管(smFETs)作為識別和分析小分子的新平臺的潛力,smFETs可以檢測單分子上的電荷。
本文要點:
(1)
smFETs是由探針分子共價附著在碳納米管上形成的,在我們的情況下,探針分子是DNA適體。結合時的構象變化表現為納米管電導率的離散變化。通過監測結合適體中構象變化的動力學,作者表明smFETs可以在單分子水平上檢測和定量血清素,為適體-配體系統的動力學提供了獨特的見解。特別是,作者顯示了在血清素-適體復合物的構象變化中G-四鏈體的形成和天然發夾結構的破壞。
(2)
smFET是一種無標記方法,可在單分子水平上以高時間分辨率分析分子相互作用,為復雜的生物過程提供了更多見解。
參考文獻:
Lee, Y., Buchheim, J., Hellenkamp, B. et al. Carbon-nanotube field-effect transistors for resolving single-molecule aptamer–ligand binding kinetics. Nat. Nanotechnol. (2024).
DOI: 10.1038/s41565-023-01591-0
https://doi.org/10.1038/s41565-023-01591-0