شیمیدانان و مهندسانی از دانشگاه هاروارد توانسته‌اند از نانوسیم‌ها جهت ساخت نوع جدیدی از نانوترانزیستورهای V- شکل استفاده کنند که برای کاوش دقیق درون سلولی به اندازه کافی کوچک هستند.
کاوش دقیق درون سلولی با نانوترانزیستور جدید
شیمیدانان و مهندسانی از دانشگاه هاروارد
توانسته‌اند از نانوسیم‌ها جهت ساخت نوع جدیدی از نانوترانزیستورهای V- شکل
استفاده کنند که برای کاوش دقیق درون سلولی به اندازه کافی کوچک هستند.
این افزاره جدید از بسیاری از ویروس‌ها کوچکتر است و حدوداً یک صدم پهنای
کاوشگرهایی است که امروزه جهت اندازه‌گیری‌های درون سلولی استفاده می‌شوند.
کاوشگرهای کنونی ممکن است به بزرگی خود سلول‌ها باشند.
چارلز ام. لیبر، استاد شیمی هاروارد، می‌گوید: “استفاده ما از این
ترانزیستورهای اثر میدانی نانومقیاس، یا نانو-FET، نشان‌دهنده اولین رهیافت
کاملاً جدید در مطالعات درون سلولی طی چندین دهه است و نیز اولین اندازه‌گیری
از درون سلول با استفاده از یک افزاره نیمه‌رسانا است.”
لیبر و همکارانش می‌گویند که این نانو-FETها می‌توانند در اندازه‌گیری
جریان یونی و یا سیگنال‌های الکتریکی در داخل سلول، مانند نورون‌های عصبی،
استفاده گردند. این افزاره‌ها همچنین می‌توانند با پذیرنده‌ها و لیگاندها
تجهیز شوند و حضور زیست‌شیمی‌های منفرد در داخل سلول را مورد کاوش قرار
دهند.
سلول‌های بشری دارای اندازه ۱۰ میکرومتری (سلول‌های
عصبی) تا اندازه ۵۰ میکرومتری (سلول‌های قلب) هستند. در حالیکه کاوشگرهای
فعلی قطری بیش از ۵ میکرومتر دارند، این نانو-FETها دارای اندازه کلی کوچکتر
از ۵۰ نانومتر هستند.
علاوه‌بر کوچکی اندازه، دو ویژگی باعث دخول آسان این نانو-FETها به درون
سلول‌ها می‌شود. اول اینکه، لیبر و همکارانش دریافتند که با روکش‌دهی این
ساختارها با یک فسفولیپید دولایه‌ای- ماده سازنده غشاء‌های سلولی- این
افزاره‌ها به‌سادگی از طریق امتزاج غشایی، فرآیندی که در فروبردن ویروس‌ها
و باکتری‌ها نیز استفاده می‌گردد، به‌درون سلول کشیده می‌شوند. در این حالت
از آنجایی که این نانو –FETها ذاتاً به‌وسیله‌ی ابزارآلات خود سلول با غشاء
سلولی امتزاج داده می‌شوند، برای دخول‌شان به درون سلول نیازی به هل دادن
نیست؛ درنتیجه احتمال زخم شدن سلول کاهش می‌یابد.
دوم آنکه، این پژوهشگران فهمیده‌اند که ایجاد دو زاویه ۱۲۰ درجه‌ای به‌وسیله‌ی
یک نانوسیم در سمت‌گیری معمولی سیس، باعث خلق یک زاویه یگانه V- شکل ۶۰
درجه می‌شود که برای ساخت یک نانوFET دو- شاخه‌ای با یک حسگر در نوک V
مناسب است. این دو بازو می‌توانند به سیمی وصل شوند و موجب برقراری جریان
در داخل ترانزیستور نانومقیاس گردند.
نتایج این تحقیق در مجله‌ی Science منتشر شده است.
