گروهی از محققان آمریکایی نانوحفره‌هایی تولید کرده‌اند که می‌توانند به شکلی قابل پیش‌بینی مولکول‌ها را گرفته، تغلیظ کرده و جابه‌جا کنند. برای تولید این حفره‌ها از روکش مومی شاخک حشرات الهام گرفته شده است.
تولید نانوحفرات پاسخگو با الهام از شاخک حشرات
گروهی از محققان آمریکایی نانوحفره‌هایی تولید کرده‌اند که می‌توانند به شکلی قابل
پیش‌بینی مولکول‌ها را گرفته، تغلیظ کرده و جابه‌جا کنند. برای تولید این حفره‌ها
از روکش مومی شاخک حشرات الهام گرفته شده است و می‌توانند در تعیین مشخصات پروتئین‌ها
و غشاها به منظور تولید دارو استفاده شوند.
گروه‌های مختلفی روی استفاده از نانوحفره‌ها در توالی‌سنجی DNA کار می‌کنند. اما
این نانوساختارها مشکلات خاص خود را دارند. امکان مسدود شدن این حفره‌ها وجود دارد،
به‌طور معمول نمی‌توانند میان اشیای عبور کننده تمایز قائل شوند و همیشه به شکل
قابل پیش‌بینی به اشیا اجازه عبور از خود را نمی‌دهند. این ویژگی‌ها برای حسگری
مطمئن ضروری هستند.
حال مایکل مِیر از دانشگاه میشیگان در آن آربور و همکارانش راه‌حلی برای این مشکل
یافته‌اند. الهام‌بخش آنها در این کار شاخک حشرات بوده است که یک روکش لیپیدی سیال
مومی‌شکل روی سطح خود دارند. این روکش به حشرات کمک می‌کند تا ترکیبات شیمیایی
رفتاری را که فرمون نامیده می‌شوند، در هوا شناسایی کنند. چون فرمون‌ها به‌راحتی به
موم پیوند می‌یابند، نانوحفرات موجود روی شاخک حشرات می‌توانند این مولکول‌های
شیمیایی را گرفته، تغلیظ کرده و به سلول‌های عصبی حشره برسانند. گروه میر با
استفاده از این راهکار روکش‌های لیپیدی دولایه‌ای مختلفی برای نانوحفره‌های سنتزی
تولید کرده‌اند که توانایی حسگری آنها را افزایش می‌دهد.
این پژوهشگران در بررسی‌های خود دریافتند که این روکش‌ها می‌توانند پروتئین‌ها را
حتی از محلول‌های بسیار رقیق گرفته، بین مولکول‌های مختلف تمایز قائل شده و بسته به
ویسکوزیته روکش، سرعت عبور پروتئین را تغییر دهند. میر می‌گوید: «این روکش‌ها برای
اولین بار امکان گرفتن، تغلیظ و جابه‌جایی مولکول‌ها را به شکل کمّی و قابل پیش‌بینی
فراهم می‌آورند».
زوزانا سیوی، متخصص نانوحفرات در دانشگاه کالیفرنیا در ایروین آمریکا بر این باور
است که این پیشرفت بسیاری از مشکلات موجود در زمینه نانوحفرات سنتزی موجود را حل
خواهد کرد. او می‌گوید: «زمان عبور مولکول‌ها از درون نانوحفره به خوبی قابل کنترل
است که این ویژگی می‌تواند تفکیک‌پذیری و محدوده تشخیص را افزایش دهد. به‌علاوه،
این سامانه از چسبیدن مولکول‌های پروتئین به دیواره حفرات جلوگیری می‌کند».
سالوادور مافه، یکی دیگر از متخصصان نانوحفرات در دانشگاه بارسلونا در اسپانیا می‌گوید
چندین گروه تحقیقی دیگر نیز به‌دنبال الهام از طبیعت هستند. «به نظر می‌آید این
نتایج راهگشای تولید ابزارهای واقعی و قابل استفاده هستند. با این حال باید سوالاتی
که در زمینه پایداری این نانوساختارها و عملکرد آنها در محیط‌های شیمیایی مختلف
وجود دارند، پاسخ داده شوند».
جزئیات این کار در مجله Nature Nanotechnology منتشر شده است.
