موفقیت محققان کره‌ای در ساخت نانولوله‌های آلی

نانولوله‌های آلی در واقع نانومواد عامل‌داری به‌شمار می‌آیند که بلوک‌های سازنده‌ی آنها به‌آسانی قابل اصلاح وتغییر است. از این رو کاربرد آنها در نانوالکترونیک و زیست‌ابزارها رویکرد نوینی در پیشرفت این دو فناوری محسوب می‌شود.

نانولوله‌های آلی در واقع نانومواد عامل‌داری به‌شمار می‌آیند که بلوک‌های
سازنده‌ی آنها به‌آسانی قابل اصلاح وتغییر است. از این رو کاربرد آنها در
نانوالکترونیک و زیست‌ابزارها رویکرد نوینی در پیشرفت این دو فناوری محسوب
می‌شود.

به‌همین منظور محققانی از کره‌ جنوبی اخیراً موفق به ساخت نانولوله‌هایی از جنس
دندرون (نوعی مولکول درخت‌سان) و سایکلودکسترین شدند که گزارش کامل آن در نشریه
Angewandte Chemie به چاپ رسیده‌است.

آنها سطح این نانولوله‌ها را به‌گونه‌ای عامل‌دار می‌کنند که بتوان از آن
به‌عنوان زیست‌حسگرهایی برای آشکارسازی یک پروتئین خاص استفاده نمود، برای این
کار ابتدا یک مولکول درختی را انتخاب کردند که دارای چهار شاخه‌ی هیدروکربنی
داشته باشد و در انتهای ساقه‌ی این مولکول یک گروه پیرن (سیستمی متشکل از چهار
حلقه کربن آروماتیک) به آن متصل نمودند. در مرحله‌ی بعد با قرار گرفتن این
ترکیب در محلول و اتصال شاخه‌های آنها به هم، وسیکل‌هایی تشکیل شد که نهایتاً
با افزودن سایکلودکسترین (زنجیره‌های حلقوی‌شکلی از گلوگز) به محلول، این
ترکیبات در اطراف یک گروه پیرن و به شکل سرآستین جمع شدند و از کنار هم قرار
گرفتن آنها لوله‌های نانوسکوپی درازی تشکیل شدکه سطح آنها از لایه‌های
سایکلودکسترین پوشانده شده بود. ویژگی بارز این مجموعه که امکان اتصال گروه‌های
عاملی را فراهم می‌کند شاخه‌های سایکلودکسترینی است که از سطح لوله‌ها بیرون
آمده و نانوذرات طلا می‌توانند به‌راحتی به آن بچسبند.

بر این اساس محققان کره‌ای دریافتند که نانولوله‌های دارای روکش متراکم از
نانوذرات فلزی دارند، می‌توانند کاربردهای جالبی در نانوالکترونیک داشته باشند.

مزیت دیگر این نانولوله‌ها، خاصیت فلورسانس آنهاست که امکان کاربرد آن در طراحی
زیست‌حسگرها را فراهم می‌سازد. به این منظور دانشمندان کره‌ای آزمایش ویژه‌ای
را با آویدین (نوعی پروتئین موجود در سفیده‌ی تخم مرغ) انجام دادند. آنها ابتدا
سطح نانولوله‌ها را با بیوتین (زیست‌مولکولی که مشخصاً موجب اتصال آویدین و
استرپتاویدین می‌شود) پوشش دادند. در این حالت اضافه شدن استرپتاویدین متصل به
نانوذرات طلا و چسبیدن آن به این نانولوله‌های آلی و برهم کنش با آن، موجب از
بین رفتن خاصیت فلورسنت آنها شد؛ اما با اضافه شدن پروتئین آویدین و
استرپتاویدین همراه با نانوذرات طلا، اتصالات بیوتینی سطح نانولوله‌ها به
گروه‌های پیریدین آویدین موجود در نزدیکی فلورسانس آویدین متصل شده و درنتیجه
پیوند طلا – استرپتاویدین (که موجب از بین رفتن خاصیت فلورسانس می‌شد) تنها
می‌تواند به نقاطی متصل شود که با آویدین‌ها اشغال نشده باشد؛ بنابر این با
توجه به شدت فلورسانس می‌توان غلظت آویدین‌ها را تعیین نمود.