چاپ کاغذی با هزینه کم توسط DNA Origami

محققان روشی آسان برای ساخت DNA Origami به‌صورت «از پایین به بالا» ابداع نمودند که در آن از نوعی چاپ ارزان، با به‌کارگیری الگوی «از بالا به پایین»، نیز استفاده شد.

شیمی‌دان‌های ایالت متحده‌ی آمریکا روشی
آسان برای ساخت DNA Origami به‌صورت «از پایین به بالا» ابداع نمودند که در
آن از نوعی چاپ ارزان، با به‌کارگیری الگوی «از بالا به پایین»، نیز
استفاده شد. در این روش اجزای DNA به‌هم متصل و در توده‌های حاصل از ذرات
طلا، که به جزایر طلا نیز معروف هستند، مستقر می‌شوند. محققان دریافتند که
امکان استفاده از DNA Origami در نانوالکترونیک‌ها نیز وجود دارد.

تعریفی که برای DNA Origami در نظر گرفته شده‌است، عبارت است از: رشته‌های
به‌هم تابیده‌شده‌ی DNA که در صفحه‌ای منفذدار به نام Pegboard قرار دارند؛
به‌طوری که در این بستر مولکول‌ها می‌توانند به هم متصل شوند. به‌طور کلی
Origami می‌تواند مدارهایی با اندازه‌ی نانومتری را به‌صورت خودمونتاژی
بسازند؛ اما از آنجا که Origami، در محلول ساخته شده و سپس بر روی سطح
استقرار داده می‌شوند و تحرک بالایی هم دارند، تاکنون محققان همیشه در
کنترل این ترکیبات دچار مشکل شده‌اند.

هانگبی یو، عضو گروه تحقیقاتی دانشگاه آریزونا، بیان می‌کند که در سال‌های
اخیر فاصله‌ی موجود بین اجزا در برخی تجهیزات الکترونیکی مانند حافظه‌ی فلش،
به چند ده نانومتر تقلیل پیدا کرده‌است. یک روش، استقرار اجزایی از قبیل
DNA Origami ـ که می‌توانند در تجهیزات نانوالکترونیکی استفاده شوند ـ،
انتقال بر روی سطح، و استفاده از چاپ کاغذی می‌باشد؛ البته این نوع چاپ در
مقیاس نانومتری، به تجهیزات گران‌قیمتی نیاز دارد. یو افزود تنها تعداد
معدودی از شرکت‌ها قادر به تهیه‌ی این تجهیزات گران هستند. به‌کارگیری
ساختارهای خود مونتاژکننده‌ی DNA بر روی یک سطح یا الگو، روشی فوق‌العاده
برای رسیدن به ابعاد بسیار کوچک با هزینه‌ی کم است.
 

گروه تحقیقاتی یو در روش جدیدی، انتهای
لوله‌های DNA Origami را با گروه‌های تیول که می‌توانند به ذرات طلا اتصال
یابند، اصلاح نمودند. محققان توانستند با به‌کارگیری چاپ کاغذی با هزینه‌ی
کم، دو نوع جزیره‌ی طلا را مستقر نمایند، و Origami می‌تواند در آن حرکت
کرده و انتهای یک لوله به جزیره متصل و بدین طریق یک شبکه تشکیل می‌‌شود.

ویلیام شیه، کارشناس نانوفناوری DNA در دانشگاه کمبریج، بیان می‌کند که
اهمیت این تحقیق در توانایی ساخت وسایلی است که بتوانند اندازه‌های در
محدوده‌ی چند نانومتر تا میلی‌متر را به تصویر بکشد که البته این امر کار
بسیار دشواری است، همچنین افزود که موفقیت در این زمینه، ساخت تجهیزات
الکترونیکی پیچیده و قدرتمندتر از تجهیزات امروزی را ممکن می‌سازد.

امروزه محققان بر روی پروژه‌هایی در ارتباط با اتصال مولکول‌هایی از قبیل
نانولوله‌های کربنی یا نانوسیم‌ها به DNA Origami و تشکیل شبکه‌های
عامل‌‌دار، تحقیق می‌نمایند.