تثبیت و کشیدن دی‌ان‌ای

محققان دانشگاه استنفورد روشی ارائه کرده‌اند که با آن می‌توان مولکول‌های دی‌ان‌ای را روی یک سطح تثبیت کرد و کشید. با این روش می‌توان ادوات الکترونیکی مبتنی بر مولکول‌های آلی منفرد را ساخت.

محققان دانشگاه استنفورد روشی ارائه کرده‌اند
که با آن می‌توان مولکول‌های دی‌ان‌ای را روی یک سطح تثبیت کرد و کشید. با
این روش می‌توان ادوات الکترونیکی مبتنی بر مولکول‌های آلی منفرد را ساخت.

اخیراً محققان دریافته‌اند که می‌توان از دی‌ان‌ای به‌عنوان داربست مولکولی
در اتصال فلزات به نیمه‌هادی‌های آلی استفاده کرد. کلید اصلی این فرایند آن
است که بتوان دی‌ان‌ای را روی سطوح مختلف تثبیت کرده، آن را با طول‌های
مختلف کشید.

راهبرد جدید ژانگ باو و همکارانش به این شکل است که ساختار دی‌ان‌ای
هیبریدشده با یک مولکول آلی(DOD) سنتر شده و سپس این رشته را میان دو
الکترود تثبیت کرد و کشید. در گام بعد محققان با متالیزه کردن رشته‌ی دی‌ان‌ای
در DOD، الکترود فلزی- مولکول آلی- الکترود فلزی(MOM) را ساختند.
 

برای اتصال دی‌ان‌ای به سطح، محققان از
اتصال بیوتین- استراپ‌آویدین استفاده کردند. مراحل اصلی به قرار زیر است:
عامل‌دار کردن سطح با سیلان دارای گروه آمین؛ واکنش این آمین‌ها با زنجیره‌ی
پلی‌اتیلن گلیکول دارای گروه عاملی N هیدروکسی سوسینیمید که در انتهای خود
بیوتین دارد؛ استفاده از استریپ‌آویدین برای ایجاد ارتباط با مولکول‌های دی‌ان‌ای
دارای گروه بیوتین.

یکی از محققان این پروژه می‌گوید که ما پیشرفتی در روش تولید ساختارهای
هیبریدی داشتیم و اکنون روشی ارائه کرده‌ایم که با آن می‌توان مولکول‌های
دی‌ان‌ای را در طول‌های مختلف به یک بستر متصل کرد، همچنین ما روشی برای
کنترل کشیدگی و تراز کردن رشته‌های دی‌ان‌ای ارائه کردیم. این کار یک
پیشرفت مهم در مسیر تولید انبوه ادوات نانوالکترونیک مبتنی بر ساختارهای
آرایه‌ای DOD است.

علاوه بر کاربرد مذکور، این روش می‌تواند در مطالعه‌ی مولکول‌های تک‌رشته‌ای
دی‌ان‌ای و چگونگی چرخش آنها کمک شایانی کند. تثبیت و کشیدگی دی‌ان‌ای می‌تواند
در دستکاری نوکلئوتیدهای یک مولکول دی‌ان‌ای کمک کرده و در مطالعه‌ی چگونگی
برهم‌کنش آن با پروتئین‌ها در مقیاس مولکولی مورد استفاده قرار گیرد.
فناوری‌های تک‌مولکولی دیگر نظیر توالی‌سنجی دی‌ان‌ای نیز از روش جدید بی‌بهره
نخواهند بود.

همینک این گروه در حال کار روی فرایند تثبیت کردن کنترل‌شده‌ی دو رشته دی‌ان‌ای
بوده تا از آن در تولید انبوه ادوات نانوالکترونیک مبتنی بر تک‌مولکول‌های
آلی استفاده شود، همچنین آنها به بررسی نحوه‌‌یانتقال بار الکتریکی درون
این تک‌مولکول‌ها با طول و گروه‌های عاملی متفاوت پرداخته‌اند.