چگونه اوریگامی DNA مقاوم در برابر گرما بسازیم؟

تاریخ : ۱۱ شهریور ۱۳۹۷

تعداد بازدید : ۱۶۴

0 امتیاز از 0 رای
نسخه چاپی
موضوعات :

محققان با ترفندی موفق شدند دوام ساختارهای اوریگامی DNA را افزایش دهند به‌طوری که حتی در دمای 90 درجه سانتیگراد پایدار بمانند. با این کار دامنه کاربرد ساختارهای اوریگامی افزایش می‌یابد.

در حدود شش سال قبل، هندریک دایتز و همکارانش در دانشگاه صنعتی مونیخ ثابت کردند که می‌توان رشته‌های DNA را به یکدیگر متصل کرد و با آرایش فضایی آنها، ساختارهای سه بعدی با دقت اتمی تولید کرد. این گروه تحقیقاتی ضمن اثبات عملی بودن این فناوری، زمان تولید آن را از چند هفته به چند دقیقه کاهش دادند.

اخیرا این گروه نشان دادند که با استفاده از روش پایین به بالا می‌توان اوریگامی‌هایی تولید کرد که 100 هزار مرتبه سریع‌تر از روندگان رایج DNA حرکت می‌کند. این اجسام با استفاده از خودآرایی تولید شده و می‌توان از آنها در تحقیقات پایه برای تولید آرایه‌های نقاط کوانتومی شکل استفاده کرد. چنین ساختارهایی قابلیت استفاده در نمایشگرها یا ساختارهای پلاسمونیک در طیف‌سنجی رامان افزایش یافته سطحی را دارا هستند.

در این پروژه تیم تحقیقاتی دایتز موفق شده است تا بر مهمترین مانع در مسیر خودآرایی DNA غلبه کند و در نهایت ساختارهایی تولید کنند که در محیط‌های خشن نیز دوام داشته باشند.

نتایج این پروژه در نشریه Science Advances منتشر شده‌است. این گروه تحقیقاتی روشی ارائه کردند که در آن امکان ایجاد پیوندهای کووالانسی بیشتر در واحد حجم فراهم می‌شود و در نتیجه پایداری ساختار نهایی افزایش می‌یابد.

دایتز می‌گوید: «پیوند کووالانسی رایج موجب می‌شود تا ساختار مارپیچی از هم باز نشده و استحکام محصول نهایی افزایش یابد.»

این گروه با استفاده از تابش فرابنفش اقدام به خودآرایی در این ساختارها کردند. تابش فرابنفش موجب می‌شود تا دو باز تیمین کنار هم با هم برهم‌کنش دهد. این فرآیند در سلول‌های زنده یک اشکال محسوب شده و باید رفع شود اما این گروه تحقیقاتی از این فرآیند برای افزایش استحکام ساختار استفاده کردند.

با افزایش دوام ساختار اوریگامی، این محصولات تا دمای 90 درجه سانتیگراد دوام خواهند داشت و دامنه کاربرد آنها افزایش می‌یابد. روشی که این گروه ارائه کردند عاری از نقص ساختاری است. آنها به دنبال یافتن کاربردهای زیست‌پزشکی برای این فناوری هستند.

 

منبع : https://spectrum.ieee.org/nanoclast/semiconductors/nanotechnology/dna-nanostructures-strenghtened-to-survive-harsh-environments

نظر شما