محققانی از دانشگاه نورث‌وسترن آمریکا راهی برای استفاده از نانودیسک‌ها برای ایجاد کدهایی ابداع کرده‌اند که می‌توانند در رمزگذاری اطلاعات برای برچسب‌گذاری زیست‌شناختی، و علامت‌گذاری و رهگیری وسایل، مورد استفاده قرار گیرند؛ این نانودیسک‌ها نیز همانند بارکدها و کدهای طیف‌سنجی، می‌توانند یک الگوی فیزیکی شکل دهند و متناسب با نوع مولکولی که به آنها متصل شده‌است (به عبارت دیگر چگونگی عامل‌دار شدن آنها)، جواب مشخص و منحصربه‌فردی را به تابش الکترومغناطیسی یا نور بدهند.
برچسب‌گذاری با کدهای فیزیکی نانودیسکی
محققانی از دانشگاه نورث‌استرن آمریکا راهی برای استفاده از نانودیسک‌ها برای ایجاد
کدهایی ابداع کرده‌اند که می‌توانند در رمزگذاری اطلاعات برای برچسب‌گذاری زیست‌شناختی،
و علامت‌گذاری و رهگیری وسایل، مورد استفاده قرار گیرند؛ این نانودیسک‌ها نیز
همانند بارکدها و کدهای طیف‌سنجی، می‌توانند یک الگوی فیزیکی شکل دهند و متناسب با
نوع مولکولی که به آنها متصل شده‌است(به عبارت دیگر چگونگی عامل‌دار شدن آنها)،
جواب مشخص و منحصربه‌فردی را به تابش الکترومغناطیسی یا نور بدهند.
این محققان ـ به رهبری شیمی‌دانی به نام چاد میرکین ـ نحوه تشکیل کدهای دودویی
فیزیکی از نانودیسک‌ها را توضیح داده‌اند. این گروه از نانومیله‌های ساخته‌شده از
طلا و نیکل را شروع کردند و با استفاده از روشی که خود آنها توسعه داده‌اند، روی هر
کدام از میله‌ها، نانودیسک‌هایی حکاکی کردند. این دیسک‌ها به‌صورت دوتایی ایجاد می‌شدند
و روی هر نانومیله حداکثر تا پنج جفت حکاکی می‌شد.
هر کدام از مکان‌های این پنج جفت دیسک متناسب با اینکه آن مکان با جفت دیسک اشغال
شده‌است یانه، می‌تواند در طول نانومیله، نمایشگر یک «۰» یا یک «۱» باشد؛ مثلاً اگر
تنها یک جفت ریسک موجود باشد و در مکان سوم قرار گرفته باشد، کد مربوط به آن ۰۰۱۰۰
خواهد بود. اگر دو جفت دیسک موجود باشد و به‌ترتیب در مکان‌های چهارم و پنجم قرار
داشته باشند، کد ۰۰۰۱۱ حامل خواهد شد.
میرکین گفت: «این یک روش سریع و ارزان‌قیمت برای ساخت نانوساختارهای منحصربه‌فردی
است که با استفاده از روش‌های طیف‌سنجی بسیار حساس می‌توانند شناسایی و خوانده می‌شوند.
این یک مثال زیبا از توانایی شکل‌دهی و کنترل اندازه و ترکیب یک نانوساختار و تبدیل
آن به مزیت‌های مهم فناورانه است». این گروه آرایه‌هایی را از نانودیسک‌ها به بزرگی
۱۲ میکرو متر ساخته‌است که می‌توانند ده جفت دیسک را در خود قرار داده، ۲۸۷ کد
نانودیسکی فیزیکی تولید نمایند.
این محققان با عامل‌دار کردن این کدهای با نوع خاصی از مولکول‌های رنگ‌دانه‌ای به
نام کروموفور، توانستند توانایی آنها را افزایش دهند. این کار باعث فعال شدن نوری
کدها می‌شود و اجازه می‌دهد تا هر کد هنگامی که تحت تأثیر نور خارجی مثل یک باریکه
لیزر قرار می‌گیرد، طیف منحصربه‌فردی را از خود ساطع کند.
این نانودیسک‌ها به‌دلیل خاصیت کددهی فیزیکی و طیفی، برای برچسب‌‌گذاری‌های زیست‌شناختی
به‌منظور ردگیری و آشکارسازی مواد زیست‌شناختی منفرد مانند DNA بسیار مناسب هستند.
این محققان با چسباندن تکه‌هایی از DNA تک‌رشته به سطح این نانودیسک‌ها برای کد
۱۱۰۱۱ این توانایی را به اثبات رساندند. هر کدام از این رشته‌ها مکمل نصف رشته DNA
هدف(رشته برچسب‌گذاری‌شده) بود. نصف دیگر رشته هدف مکمل یک رشته گزارشگر بود، که از
لحاظ طیف‌سنجی به‌وسیله رنگ‌دانه فعال شده بود. ساختار کلی عبارت بود از یک ساندویچ
سه رشته‌ای که در آن رشته هدف در وسط قرار داشت.
نانوساختار‌ها می‌توانند برای کدگذاری مناسب باشند. اندازه کوچک آنها به‌آسانی می‌تواند
اجازه پنهان شدن در انواع مواد یا اشیا را بدهد و توانایی دانشمندان در ترکیب خواص
فیزیکی و شیمیایی آنها، طراحی نانوساختارهایی با خواص کدگذاری ویژه را ممکن می‌سازد.
این محققان نتایج خود را در مجله Nano Letters منتشر کرده‌اند.
