NIRT: Single molecule detection in living cells using carbon nanotube optical probes
NIRT:使用碳纳米管光学探针进行活细胞中的单分子检测
基本信息
- 批准号:0708459
- 负责人:
- 金额:$ 99.93万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:Standard Grant
- 财政年份:2007
- 资助国家:美国
- 起止时间:2007-07-15 至 2007-12-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
0708459Strano This proposal was received in response to the Active Nanostructures and Nanosystems initiative, NSF 306-595, category NIRT. This proposal seeks to demonstrate real time, sustained optical signal transduction from living cells at the single molecule level. Nanotechnology is yielding new classes of materials with unique optical properties that can provide innovative engineering solutions to traditionally difficult biological problems. While single molecule detection techniques have significantly impacted our understanding of biology, limitations such as photobleaching, intermittent emission (blinking), unfavorable wavelengths and auto-fluorescence have restricted in-vitro and in-vivo single molecule studies to superficial regions of biological systems. The high electronic density of states of carbon nanotubes enables their spectroscopic characterization at the single nanotube level. Hence, it is now theoretically possible to transduce single molecule adsorption events at a nanotube surface. Furthermore, carbon nanotubes are unique in that they do not photo-bleach, show no intermittent blinking and are detectable at the single molecule level in the near infrared, where auto-fluorescent background is negligible. In this proposal, the research team will demonstrates the engineering of single walled carbon nanotubes by attaching recognition ligands, which modulate the optical properties in response to a specific molecular adsorption. Preliminary data has been shown for ultra sensitive detection of glucose and streptavidin using prototype carbon nanotube-based optical probes. In addition, the PI demonstrates that wrapping DNA oligonucliotides and other biomolecules around nanotube sensors can deliver them directly into the cytoplasm of murine myoblast stem cells. Thus they present, as proof of concept, the first nanotube spectroscopy from within a living cell.
0708459Strano,该提案是针对主动纳米结构和纳米系统计划的,NSF 306-595,类别NIRT。该建议旨在证明单分子水平的活细胞的实时,持续的光学信号转导。纳米技术正在产生具有独特光学特性的新型材料,这些材料可以为传统上困难的生物学问题提供创新的工程解决方案。虽然单分子检测技术显着影响了我们对生物学的理解,但诸如光漂白,间歇性发射(眨眼),不利波长和自动荧光等局限性限制了体内体内和体内的单分子研究,以供生物学系统的浅层区域进行研究。碳纳米管状态的高电子密度可以在单纳米管水平上进行光谱表征。因此,从理论上讲,现在有可能在纳米管表面转导单分子吸附事件。此外,碳纳米管是独一无二的,因为它们没有拍照,没有间歇性的闪烁,并且在近红外的单分子水平上可检测到,在近红外,自动荧光背景可以忽略不计。在该提案中,研究团队将通过连接识别配体来证明单壁碳纳米管的工程,该识别配体可以根据特定的分子吸附来调节光学特性。已经显示了使用基于碳纳米管的原型光学探针的初步数据,用于超灵敏检测葡萄糖和链霉亲和蛋白酶。此外,PI表明,包裹DNA寡核苷酸化物和纳米管传感器周围的其他生物分子可以将它们直接输送到鼠肌细胞干细胞的细胞质中。因此,它们作为概念证明,是来自活细胞内的第一纳米管光谱。
项目成果
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专著数量(0)
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