金奈米天線讓蛋白質無所遁形
- 上線日期：2008/9/12 上午 12:00:00
- 資料來源：奈米科學網http://nano.nchc.org.tw/
美國科學家最近利用尖端加強近場顯微術鏡(tip-enhanced near-field optical microscopy)，來解析在液體中的個別膜蛋白(membrane protein)，目的是要發現細胞膜結構的秘密及相關過程，例如營養傳輸(nutrient transport)以及細胞訊號傳遞(cell signaling)。
這個技術的核心是以雷射照射的金屬奈米球。這個直徑為60-80 nm的金奈米球扮演著光學天線的角色，並且能使電場增強到足以偵測由單一分子所發出的螢光。該團隊目前的實驗架構可提供的空間解析度不受繞射極限的限制，達到50 nm，已足夠觀察個別的蛋白質。
如果以奈米棒(nanorod)取代奈米球，這個系統的解析度還可以提高至10 nm以下。羅徹斯特(Rochester)大學光學研究所的Lukas Novotny表示，該小組有能力製造金奈米棒天線，並且正在進行實驗中。
在該小組的顯微鏡設計特色在於具有多種光學運作模式，包括：近場、廣域以及共焦造影。另外，這個架構還可以執行掃描力顯微術(scanning force microscopy, SFM)。Novotny指出，他們的設備中主要的優勢之一，就是可以同步得到化學及拓普樸學上的資訊。高解析度的光學影像讓研究人員可以辨認出各別的組成份子，例如蛋白質，同時SFM的資訊可以用來研究細胞膜的結構及機械性質。
Novotny的研究團隊對於「某些蛋白質在表現特定功能時是單獨行動還是需要外援」的議題深感興趣。他們利用上述儀器進行了所謂的位置重疊(co-localization)實驗－以兩種不同的螢光分子標記不同的蛋白質，然後利用得到細胞膜影像找出發光分子的分佈之間，是否有任何關聯。詳見Nanotechnology 19, p.384019 (2008)。
原始網站: http://nanotechweb.org/cws/article/tech/35397
譯者:林主恩(中央大學光電科學研究所)
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