محققان آلمانی با استفاده از AFM و دی‌ان‌ای روش جدیدی برای تولید ساختارهای نانومقیاس ارائه کردند. با این روش می‌توان به مطالعه ساختارهای پیچیده مولکولی نیز پرداخت.
ساخت قطعات نانومقیاس با راهبرد پایین به بالا
رایج‌ترین روش تولید قطعات نانومقیاس مربوط به فناوری‌هایی با راهبرد بالا به پایین می‌شود، نظیر لیتوگرافی، که در آنها از مواد اولیه بزرگ می‌توان قطعات بسیار کوچک ساخت. این روش‌ها در حال حاضر در صنعت نیمه‌هادی مورد استفاده قرار می‌گیرد اما رویای فناوری نانو آن است که بتوان با راهبرد پایین به بالا قطعات کوچکی را تولید کرد. این امر بسیار پیچیده و دشوار است. پژوهشگران دانشگاه مونیخ در آلمان نشان دادند که می‌توان از روش برش مولکولی و نشاندن در جای دلخواه، قطعات کوچکی را تولید کرد. با این روش می‌توان مولکول‌های ویژه‌ای موسوم به آپتامر و دی‌ان‌ای را با استفاده از نوک میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM) دستکاری کرد و ساختارهایی دلخواه را تولید کرد.
این روش هیبریدی توسط هرمان گاب و همکارانش ارائه شده است که در آن از میکروسکوپ نیروی اتمی و دی‌ان‌ای با توالی ویژه استفاده شده است. دی‌ان‌ای قابلیت اتصال به دیگر مولکول‌ها را به‌صورت انتخابی داراست. ماتیاس استراکخارن می‌گویدAFM مانند جرثقیل عمل کرده و مولکول‌های زیستی را مانند یک بار از روی زمین بلند می‌کند در ادامه مولکول مورد نظر می‌تواند در جای دیگر که مورد نظر محققان است پایین بیاید.
گاب و همکارانش برای انجام این پروژه از یک آپتامر آغاز کردند، اپتامر یک گیرنده اسید نوکلئیک مصنوعی است که دارای کشش زیاد نسبت به یک لیگند یا آنتی‌ژن خاص است. آپتامر مورد استفاده در این پروژه یک مولکول فلورسانس کوچک به رنگ سبز مالاشیت است. این آپتامرها در یک جای مناسب ذخیره و نگهداری می‌شوند و از آنجا با استفاده از نوک میکروسکوپ AFM به‌جای دیگری منتقل می‌گردد. AFM قادر است با دقت نانومقیاس روی یک سطح حرکت کند که این ویژگی را مدیون بازوهای پیزوالکتریک خود است. مولکول‌های دی‌ان‌ای با استفاده از AFM به محل مورد نظر آورده می‌شوند، آنها به‌دلیل داشتن توالی خاص قادرند به‌صورت انتخابی به مولکول‌ها بچسبند که با این کار فرآیند مهندسی ساختار جدید، کامل می‌شود.
محققان می‌گویند این روش جدید را می‌توان برای مولکول‌های دیگر نظیر آنزیم‌ها به‌کار گرفت. در برخی مولکول‌های زیستی، عملکرد مولکول بستگی به برهمکنش میان مولکول‌های مختلف، نظم و تراز بودن آنها دارد، سلولوزوم مثال بارزی در این باره است. سلولوزوم یک آنزیم پیچیده مورد نیاز برای تولید انرژی در باکتری‌ها است. با این روش می‌توان به بررسی نحوه اثر متقابل مولکول‌های این آنزیم پرداخت.
نتایج این تحقیق در نشریه Nano Letters به چاپ رسیده است.
