科教网| 中国科教第一门户网
当前位置:   首页 > 科技动态 > 正文

新研究首次测量出单分子的有效电荷

科技动态
来源: 标签: 2018-01-18 10:46:24
瑞士国家科学基金会近期宣布,瑞士研究人员首次精确测量出了单个分子在溶液中的有效电荷,相关研究有望用于未来的医学诊断。
瑞士国家科学基金会近期宣布,瑞士研究人员首次精确测量出了单个分子在溶液中的有效电荷,相关研究有望用于未来的医学诊断。

许多生命现象涉及蛋白质等分子之间的相互作用,而电荷在其中起着至关重要的作用。然而,蛋白质在生物体内通常存在于含水环境中,用传统方法很难准确地测量蛋白质在这一环境中的电荷。

苏黎世大学教授马德哈维·克里希南开发了一种精确测量溶液中单个分子电荷的方法。

克里希南等人利用了众所周知的布朗运动现象,即悬浮在液体或气体中的微粒所做的永不停息的无规则运动。首先他们把要测量的分子困在一个“势阱”中,这是分子在某一优先范围内势能最小的情况。此时弹跳的水分子不断尝试将这一分子从势阱中排出。克里希南解释说:“这就像孩子们在坑底玩球一样。‘球’就是我们感兴趣的分子,而‘孩子们’是水分子。球要飞出坑,就必须受到很大的冲击。”

分子的有效电荷越高,势阱的深度也就越大,因此分子从其中喷出的可能性越低。在实践中,这意味着将分子从势阱中踢出所需的时间与其有效电荷直接相关。

“这最终归结为一个统计原理,”克里希南解释说,“如果我们知道一个分子被困在势阱中的时间有多长,我们就知道这个井有多深,而且由于这个深度直接取决于分子的有效电荷,所以我们也可以非常准确地推导出这个值。”

为了创造这样一个势阱,研究人员将蛋白质溶液压缩在两块玻璃之间,其中一块覆盖有微孔。溶液中的蛋白质分子用荧光剂标记,以方便用光学显微镜追踪。

这一新发现不仅具有重要的基础研究价值,同时也有助于诊断出许多由畸形蛋白质引起的疾病,比如阿尔茨海默病和癌症。

稿件发布与内容纠错:18309209791

行风监督电话:15529092222

创意策划与直播服务:15667159999

违法与不良信息举报:kjw@kjw.cc 029-89696369

回顶部
关于我们| 网站地图 | | 新浪微博| 全国地市频道加盟热线:15529092222

Copyright © 2018 科教网(中国)All rights reserved   陕ICP备18015870号-1

科教网 - 中国科教产业第一门户网