大量のナノ結晶からのフォースター共鳴エネルギー転送をエネルギー移行を通じて可能にする
Renren Deng1, Juan Wang1, Runfeng Chen2
1Department of Chemistry, National University of Singapore , Singapore 117543.
Journal of the American Chemical Society
|December 15, 2016
まとめ
フォースター共鳴エネルギー伝達 (FRET) は通常,小さなドナー (<8 nm) を必要とします. FRETとエネルギー移行を組み合わせて 30nmのナノ結晶から効率的なエネルギー転送が可能になり バイオセンシングなどの応用で 感度が向上します
科学分野:
- ナノテクノロジー
- スペクトロスコーピー
- バイオ物理学
背景:
- フォースター共鳴エネルギー伝達 (FRET) は距離に依存し,2-6 nm (R0) に制限されます.
- この距離の制約は,粒子ベースのエネルギードナーの使用を8 nm未満に制限します.
- 先進的なアプリケーションでは,より大きな距離での効率的なエネルギー転送が不可欠です.
研究 の 目的:
- FRETの距離依存によるサイズ制限を克服するために
- 大粒のドナー粒子からのエネルギー伝達を強化する方法を開発する.
- FRETベースの測定の感度を改善する.
主な方法:
- FRETと共鳴エネルギー移動を組み合わせる空間分布関数モデルを開発した.
- 表面捕獲技術による結合刺激エネルギー移動
- 大きな (30 nm) ナノクリスタルドナーと表面に固定された分子受容体を用いてこのアプローチを実験的に実証した.
主要な成果:
- 理論的には,FRETの粒子のサイズ制限を緩和できると証明されています.
- 従来のFRETと比較して600倍以上の受容器の放出率を達成しました.
- 大型のナノ結晶 (∼15R0) から効率的なエネルギー転送が実証されている.
結論:
- FRETとエネルギー移行を組み合わせることで 提供者の大きさに関する制限を克服できます
- 移行結合アプローチは,FRETの感受性を大幅に高めます.
- 潜在的な応用には,光化学合成,生物学的センサー,単一分子イメージングが含まれます.
