Verfahren zum Positionieren von Strukturen in Vertiefungen mit Durchmessern im Nanometerbereich

// Analytik // Nanotechnologien // Oberflächentechnologien // Optik, Photonik und Lasertechnik
Ref-Nr: 15664

Einleitung / Abstract

Die Erfindung ermöglicht, Strukturen in Vertiefungen im Nanometerbereich zentral zu positionieren. Die erfindungsgemäße Anordnung hierzu ist insbesondere geeignet zur Einzelmolekül-Analyse, zur Einzelmolekül-Sequenzierung sowie anderen Hochdurchsatzverfahren.

Abb. 1: Biotine sind am modifizierten DNA Origami mittig angeordnet, um eine zentrale Bindung in der Apertur mit der Neutravidin- (grün) funktionalisierten Glasoberfläche (blau) einzugehen.

Hintergrund

Um Hintergrundmoleküle, d. h. Moleküle, die beispielsweise bei der Mikroskopie nicht detektiert werden sollen, auszuschließen, ist die Verwendung von kleinen Löchern oder Vertiefungen bekannt. Diese Löcher oder Vertiefungen mit einem Durchmesser unterhalb ca. der halben Wellenlänge des sichtbaren Lichts erlauben nicht die Ausbreitung dieses Lichts und werden daher als „Zero Mode Waveguides (ZMWs)“ oder Nullmoden Wellenleiter bzw. Nano-Aperaturen bezeichnet.

Lösung

Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst die Schritte des Bereitstellens eines Trägers mit einer Vertiefung, die einen Durchmesser im Nanometerbereich von unter 300 nm aufzeigt. Auf der planaren und lichtdurchlässigen Bodenfläche in der Vertiefung ist ein erstes Bindungspaar angeordnet. Weiterhin wird eine Struktur aus Nukleinsäure bereitgestellt, die ein zweites Bindungspaar aufweist, das mit dem ersten Bindungspaar ein Bindungspaar ausbildet. Der zweite Bindungspartner ist dabei derart auf der Struktur angeordnet, dass diese Struktur zentral in der Vertiefung positioniert vorliegt. Dadurch ist eine definierte Orientierung der Struktur in der Vertiefung möglich. Abbildung 1 zeigt die Bindungsstrategie.

Vorteile

Gezieltes Positionieren von Strukturen in den Zentren der ZMWs bzw. der Nano-Aperturen. Vollständige Beladung mit Einzelmolekülen in den einzelnen Vertiefungen bzw. Nano-Aperturen. Homogenere spektroskopische Eigenschaften.

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