استفاده از DNA برای کنترل نحوه گردهمایی نانوذرات

پژوهشگران آزمایشگاه ملی بروک‌هاون، وابسته به وزارت انرژی ایالات متحده آمریکا، با استفاده از DNA(مولکول ناقل اطلاعات ژنتیکی) مشغول مطالعه در نحوه کنترل سرعت گردهمایی و آرایش نانوذرات در کنار یکدیگر، برای تشکیل نانوزنجیره‌ها، و تطبیق آن با اهداف کاربردی مورد نظر خویش هستند.

پژوهشگران آزمایشگاه ملی بروک‌هاون، وابسته به وزارت انرژی ایالات متحده
آمریکا، با استفاده از( DNAمولکول ناقل اطلاعات ژنتیکی) مشغول مطالعه در
نحوه کنترل سرعت گردهمایی و آرایش نانوذرات در کنار یکدیگر، برای تشکیل
نانوزنجیره‌ها، و تطبیق آن با اهداف کاربردی مورد نظر خویش هستند.

درک این مطلب به ما کمک می‌کند تا در آینده بتوانیم از نانوذرات که اندازه‌ای
در حدود یک‌بیلیونیم متر دارند، در زمینه‌هایی مختلف، از تولید انرژی و
ذخیره اطلاعات گرفته تا سیستم‌های هدفمند دارورسانی، بیشتر استفاده کنیم.

به گفته یکی از شیمی‌دانان این آزمایشگاه، می‌توان نانوذرات را با ویژگی‌های
مغناطیسی، کاتالیزوری و نوری کاملًا کنترل‌شده ساخت. نانو ذرات معمولًا در
محلول‌ها آزادانه شناورند؛ ولی برای استفاده کاربردی باید در قالب
ساختارهای سه بعدی سازماندهی شوند و یا روی سطوح، به شیوه کاملًا کنترل‌شده‌ای
گرد هم آیند؛ این فرایند باید به‌صورت خود‌به‌خودی صورت گیرد.

این محققان توانسته‌اند با استفاده از روشی گردهمایی، نانوذرات طلا را با
کمک انواع مختلف DNA کنترل نمایند و آن را با استفاده از اندازه‌گیری‌های
چشمی، میکروسکوپ انتقال الکترونی و پراش پرتو X نشان دهند.

آنان بدین منظور از تمایل طبیعی مولکول DNA به قرار دادن بازهای آلی جفت در
کنار هم که با کدهای A,T,C,G نمایش داده می‌شوند، کمک گرفتند. بدین صورت که
DNA مصنوعی مورد استفاده در آزمایشگاه بر روی هر یک از نانوذرات قرار داده
شد و ساختار آن(ترتیب بازهای موجود در رشته DNA ) به گونه‌ای طراحی گردید
تا رشته DNA مکمل خود بر روی ذره دیگر را شناسایی نموده و به آن متصل گردد؛
در نتیجه زنجیره‌ها یا توده‌های متراکمِ دارای چندین ذره تشکیل شدند.

این گروه پژوهشی در گذشته از DNA دو رشته‌ای محکم، برای کم یا زیاد کردن
سرعت گردهمایی نانوذرات، استفاده می‌کردند؛ اما اخیراً روشی برای تنظیم
اندازه زنجیره‌های حاصل از گردهمایی ذرات ابداع کرده‌اند که در آن از رشته
DNAای استفاده می‌شود که از ادغام زنجیره‌های مختلفDNA حاصل شده است.

نتایج این تحقیقات را متیو مای، در دویست و سی و چهارمین نشست ملی انجمن
شیمی‌دانان آمریکا، عرضه خواهدکرد.