ナノテクノロジー:モジュラー設計の柔軟なバイオセンサー(Nanotechnology: flexible biosensors with modular design)

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2024-11-07 ミュンヘン大学(LMU)

LMUの研究者たちは、ナノテクノロジーを用いた柔軟でモジュール式のバイオセンサーを開発しました。このセンサーは、DNAオリガミ構造を利用し、標的分子の結合に応じて蛍光信号を変化させることで、高精度な検出を可能にしています。また、複数の結合サイトを持たせることで、センサーの感度や適用範囲を容易に調整でき、医療診断など様々な用途に迅速に対応可能です。今後、さらなる改良により、複数パラメータの監視や制御放出も期待されています。

<関連情報>

信号出力からセンシングを切り離すことで、モジュール式で調整可能な単一分子センサーを工学的に実現 Engineering modular and tunable single-molecule sensors by decoupling sensing from signal output

Lennart Grabenhorst,Martina Pfeiffer,Thea Schinkel,Mirjam Kümmerlin,Gereon A. Brüggenthies,Jasmin B. Maglic,Florian Selbach,Alexander T. Murr,Philip Tinnefeld & Viktorija Glembockyte

Nature Nanotechnology  Published:07 November 2024

DOI:https://doi.org/10.1038/s41565-024-01804-0

ナノテクノロジー:モジュラー設計の柔軟なバイオセンサー(Nanotechnology: flexible biosensors with modular design)

Abstract

Biosensors play key roles in medical research and diagnostics. However, the development of biosensors for new biomolecular targets of interest often involves tedious optimization steps to ensure a high signal response at the analyte concentration of interest. Here we show a modular nanosensor platform that facilitates these steps by offering ways to decouple and independently tune the signal output as well as the response window. Our approach utilizes a dynamic DNA origami nanostructure to engineer a high optical signal response based on fluorescence resonance energy transfer. We demonstrate mechanisms to tune the sensor’s response window, specificity and cooperativity as well as highlight the modularity of the proposed platform by extending it to different biomolecular targets including more complex sensing schemes. This versatile nanosensor platform offers a promising starting point for the rapid development of biosensors with tailored properties.

生物工学一般
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