|
محققان آزمایشگاه ایمز متعلق به وزارت انرژی ایالات متحده
امریکا، با تقلید از باکتریها درصدد تولید نانوذرات مغناطیسی
جهت استفاده در هدفمند ساختن داروها و دارورسانی جوهرهای
مغناطیسی، حافظه‌های با گنجایش بالا و موتورهای مغناطیسی می‌باشند.
تولید صنعتی نانوذرات مغناطیسی در شرایط معمولی مشکل است چرا
که ذرات به سرعت تشکیل شده و خوشه‌هایی جمع شده از ذرات با
خواص کریستالی و مغناطیسی نامطلوب ایجاد می‌گردند.
اندازه نیز مهم است چراکه با کاهش اندازه ذره خواص مغناطیسی آن
مخصوصاً با در نظر گرفتن دما، کاهش می‌یابد. چندین گونه از
باکتریها نانوذرات آهن ریز و یک دست با خواص مغناطیسی دلخواه
تولید می‌کنند.
این باکتریها از پروتئین ویژه‌ای جهت ساخت نانوذرات کریستالی
۵۰ نانومتری بهره می‌برند. این کریستال‌ها به کمک غشاءهایی به
یکدیگر متصل شده تا زنجیره‌ای از ذرات بسازند تا باکتری آن را
همچون عقربه قطب نما جهت چرخش خود به کمک میدان مغناطیسی زمین
به‌کار برد.
برای ارزیابی امکان اجرای این قابلیت باکتری محققان مختلفی در
آزمایشگاه ایمز گرد هم آمدند. برای شروع، آنها چندین نوع از
باکتری های مولد نانوذرات مغناطیسی جداسازی نمودند. آنها چندین
پروتئین که به آهن متصل می‌گردند از جمله Mms6 در این باکتریها
یافتند. این پروتئین ها بعد از کلون شدن در باکتری ها یافت
گردیدند. پروتئین‌ها با غشاءهایی که کریستال‌های مغناطیسی را
احاطه کرده‌اند در ارتباط می‌باشند.
به‌نظر می‌رسد که هر گونه از باکتریها ساختار کریستالی مخصوص
خود می‌سازد آنها با به‌کارگیری این پروتئین‌ها با غلظت‌های
مختلف مواد واکنش دهنده در محلول آبی درصدد ساخت کریستال‌ها
برآمدند اما کریستال‌ها به سرعت تشکیل گردیدند و کوچک بوده و
شکل کریستالی خاصی نداشتند لذا آنها از ژل های پلیمری برای
کاهش سرعت واکنش‌ها و کنترل ساخت نانوکریستال‌ها و همچنین کاهش
تجمع آنها استفاده کردند.
با رسوب کریستال‌ها ( همراه با تغییر رنگ از زرد به سبز و به
سیاه) به کمک آهن‌ربا ذرات در ته ظرف جمع‌آوری و جداسازی
گردیدند. محققان با میکروسکوپ الکترونی ساخت نانوذرات را مورد
تائید قرار دادند و مشخص گردید که پروتئین Mms6 کریستال‌های
یکدست شبیه آن چه در طبیعت ساخته می‌شود را ساخته‌اند و
مطالعات پراکنش پودری اشعه X نیز ساختار کریستالی نانوذرات را
مورد تائید قرار داد.
نتایج این مطالعه در مجلات Physical Review B , ACS Nano منتشر
شده است.
|
