تولید نانوذرات دی‌ان‌ای باقابلیت اصلاح نورمرئی

به گزارش افکارنیوز به نقل از ایسنا، چند سال پيش بخاطر کشف تکنيک اوريگامي DNA (origami) شور و هيجان زيادي ايجاد شد. اين رهيافت ميتوانست براي ساخت نانوذرات با شکل و اندازه دلخواه استفاده شود. با اين حال، کاربردهاي واقعي مانند نانوانبرکها هنوز خارج از دسترس بود. اکنون يک گروه بينالمللي از پژوهشگران به رهبري تيم لايدل از دانشگاه لودوينگ ماکسيميلانس مونيخ و فردريش سيمل از دانشگاه صنعتي مونيخ موفق به ساخت نانوذرات با آجربناهاي فعال نوري DNA شدهاند که ميتواند براي اصلاح نور به روشهاي خيلي خاص استفاده شود. جفت کردن نور و نانوساختارها ميتواند به کاهش قابل ملاحظه اندازه حسگرهاي نوري براي کاربردهاي پزشکي و محيطي کمک کرده و در عين حال حساسيت آنها را هم بيشتر كند. با اين حال، اندازه طول موج يک نور که در بازه ۴۰۰ تا ۸۰۰ نانومتري قرار ميگيرد، در مقايسه با نانوساختارهايي با اندازه چند نانومتري بسيار غولپيکر است. ولي از لحاظ نظري، هنگامي که ريزترين ساختارها به روشهاي بسيار خاصي با هم کار ميکنند، حتي اجسام کوچک ميتوانند با نور به خوبي برهمکنش کنند. متاسفانه، توليد ساختارهاي سه بعدي ضروري با دقت نانومتري در مقادير و خلوص کافي با استفاده از روشهاي متداول امکانپذير نيست.

«سیمل» می‌گوید: با اوریگامی DNA ما اکنون روشی برای برآورده کردن تمام این ملزومات پیدا کرده‌ایم. این یافته امکان تعیین پیشاپیش و با دقت نانومتری شکل سه بعدی شیئی که در حال خلق شدن است را می‌دهد.

نانوعناصر می‌توانند به صورت برنامه‌ریزی شده با استفاده توالی از آجربناهای بنیادی، خود را به شکل ساختارهای مطلوب خم کنند. گروه «سیمل» به طور موفقیت‌آمیزی توانست نردبان‌های نانومارپیچی با ارتفاع ۵۷ نانومتر و قطر ۳۴ نانومتری با استفاده از ۱۰ نانوذره طلا که در فواصل منظم به هم چسبیده بودند، بسازد.

در سطح این نانوذرات طلا، الکترون‌ها با میدان الکترومغناطیسی نور برهم‌کنش می‌کنند. فاصله کم بین ذرات این اطمینان را می‌دهد که ذرات طلای یک رشته DNA بطور هماهنگ کار کنند و باعثتقویت چند برابری برهم‌کنش‌ها شوند.

این پژوهشگران جزئیات نتایج کار تحقیقاتی خود را در مجله‌ی «Nature» منتشر کرده‌اند