Для этого исследователи использовали белковый аэролизин из бактерии Aeromonas hydrophila вместо белка, ранее использовавшегося для этой цели, альфа-гемолизина из бактерии Staphylococcus aureus. Метод остается неизменным: белок образует поры в искусственной клеточной мембране.
Исследователи вставляют молекулу, размер которой они хотят измерить, в эту пору, направляя через нее ионный ток.
Молекула частично блокирует этот ток – подобно тому, как объект, освещенный прожектором, отбрасывает тень. Остаток ионного тока, который проходит через поры, можно использовать для измерения молекулы.
«Новая пора гораздо больше подходит для определения всего диапазона размеров молекул», – говорит Берендс. Исследователи опубликовали свои выводы в журнале ACS Nano.
Ключевым преимуществом нового метода является то, что полимеры – цепные молекулы, состоящие из повторяющихся элементов – остаются в новой поре намного дольше миллисекунды, в то время как они остаются в поре гемолизина менее миллисекунды.
Метод позволяет ученым определить разницу в размерах между двумя молекулами, которые различаются только в отношении одного звена цепи. Полимеры, такие как водорастворимый, нетоксичный и неаллергенный полиэтиленгликоль, имеют широкий спектр применения в медицине и биотехнологии.
Например, они могут повысить стабильность лекарственных средств. Это требует точной информации о том, насколько велики звенья цепи в молекуле и как они распределены.
Новый и улучшенный метод способен предоставить эту информацию – даже в случае коротких цепей, размер которых было почти невозможно отличить от поры, ранее использовавшейся для этой цели. «Таким образом, техническая осуществимость этого метода определения размера водорастворимых полимеров теперь вполне достижима», – говорит Берендс.