محققان دانشگاه نورث وسترن موفق شدند با استفاده از نانوذرات و دی‌ان‌ای، بلورهایی با ساختار کامل تولید کنند. این بلورها که فاقد نقص ساختاری بوده برای استفاده در حوزه‌های پزشکی و لیزر بسیار مناسب هستند.
روشی برای تولید تک بلور با نانوذرات طلا
تک بلورها واحد سازنده اصلی برخی ساختارها نظیر الماس هستند. مواد تک بلوری کاربردهای متعددی در صنعت دارند و از آنها در حوزه‌هایی نظیر لیزر و ادوات الکترونیکی استفاده می‌کنند. قرار گرفتن دقیق اتم‌ها در این ساختار تضمین کننده کیفیت بالای بلورها است. چاد میرکین از محققان دانشگاه نورث وسترن می‌گوید: ما موفق شدیم تا با استفاده از نانوساختارها و دی‌ان‌ای، ساختاری شبیه به تک بلورها ایجاد کنیم. نتایج یافته ما می‌تواند فناوری جدیدی برای تولید بلورهای کامل سیلیکون باشد.
این گروه تحقیقاتی از نانوذرات به‌عنوان اتم‌ها، از دی‌ان‌ای به‌عنوان ستون و از گرما به‌عنوان شکل‌دهنده بلور استفاده کردند. این تک بلورها با استفاده از روشی ساخته شده که بیش از دو دهه است که محققان در حال توسعه آن هستند. آنچه که این گروه تحقیقاتی به این روش افزودند آن است که از نانوذرات و دی‌ان‌ای به‌عنوان واحد‌های سازنده استفاده کردند. محصول نهایی دارای چیدمان سه بعدی بسیار دقیقی بوده به طوری که هر نوع عدم توازن ساختاری با استفاده از خودآرایی ترمیم می‌شود. نتایج این پژوهش در قالب مقاله‌ای با عنوانDNA-mediated nanoparticle crystallization into Wulff polyhedra. در نشریه Nature به چاپ رسیده است.
محققان در این روش می‌توانند کنترل کامل روی شکل و نوع بلور نهایی داشته باشند. این گروه تحقیقاتی از نانوذرات طلا استفاده کردند اما این روش را می‌توان برای عناصر مختلف به کار گرفت.
از آنجایی که ساختار نهایی فاقد نقص ساختاری است بنابراین دارای خواص نوری، مکانیکی و الکتریکی ویژه‌ای است. در این روش دو رشته مکمل دی‌ان‌ای به یکدیگر چسبیده و به ساختار نهایی نظم قابل توجهی می‌دهد. نسبت رشته‌های ارتباط‌دهنده دی‌ان‌ای و ابعاد نانوذرات نقش حیاتی در ساختار نهایی بلور دارد.
الورا کروز از محققان این پروژه می‌گوید: اگر شما از نسبت صحیح برای این کار استفاده کنید بلور به‌دست آمده نیز ساختاری بی‌نقص خواهد داشت.
پژوهشگران این پروژه می‌گویند دلیلی وجود ندارد که در آینده ما نتوانیم بلورهای فوق‌العاده بزرگ را با استفاده از این روش تولید کنیم. تنها کافی است که سیستم را بهینه‌سازی کنیم. بنابراین می‌توان بلورهایی ویژه، برای استفاده در حوزه پزشکی تولید کنیم.
