محققان گروه انرژی آزمایشگاه ملی بروکاون روشی را یافته‌اند که با استفاده از آن می‌توان DNAهای سنتزی را برای جفت کردن نانوذرات به کار برد. این ساختارهای سه‌بعدی جدید ـ که دارای قابلیت سوئیچ شدن هستند ـ را می‌توان در حسگرهای زیستی، پیل‌های خورشیدی و ادوات ذخیره سازی اطلاعات به کار گرفت.
اتصال نانوذرات با DNA مصنوعی
گروه تحقیقاتی آزمایشگاه ملی بروکاون با استفاده از رشته‌های “DNA” مصنوعی نانوذرات
را به هم متصل کردند. ساختارهای ایجادشده قادرند پیکربندی خود را تحت شرایط مختلف
تغییر دهند که این ویژگی باعث می‌شود تا بتوان از آنها به‌‌عنوان سوئیچ برگشت‌‌پذیر
استفاده کرد. با توجه به قابلیت این ساختارها برای انطباق‌‌پذیری با سیستم‌های زنده،
می‌توان امیدوار بود که از آنها در ساخت ماشین‌های نانو مقیاس برای تبدیل انرژی
خورشید به دیگر صورت‌های انرژی استفاده کرد.
محققان توانستند با دقت بسیار بالایی فاصله‌ی موجود میان نانوذرات را در این
ساختارها کنترل کنند. ویژگی‌های نظیر خواص مغناطیسی یا نوری در نانو مواد به این
فاصله‌ها بستگی دارد.
پیش از این دانشمندان از تک‌‌رشته‌های “DNA” متصل به نانوذرات در ایجاد این ساختارها
استفاده می‌کردند؛ اما در این کار جدید از جفت رشته‌های “DNA” استفاده شده‌‌است. تک
رشته‌های “DNA” به‌‌راحتی درهم می‌پیچند؛ اما جفت رشته‌ها بر خلاف بسیار محکم بوده،
می‌تواند فاصله‌ی موجود میان نانوذرات را در مقادیر مشخصی ثابت نگه دارد.
علاوه بر این برخی از این جفت رشته‌های “DNA” به شکل حلقوی درآمده و ذرات را در فاصله‌ی
بسیار کمی از یکدیگر نگه می‌دارند. با ترکیب جفت رشته‌های “DNA” حلقوی و غیر حلقوی،
دانشمندان ثابت کردند که می‌توانند فاصله‌ی موجود میان نانوذرات را با دقت بیشتری
کنترل کنند و ساختار ایجادشده را از یک پیکربندی به پیکربندی دیگر تغییر دهند.
آنها امیدوارند با افزودن “DNA” یه یک مولکول دیگر به‌‌عنوان محرک‌‌های خارجی،
بتوانند پیکربندی ساختارهای ایجادشده را تغییر دهند.
