اخیراً مقاله‌ای در نشریه Science به چاپ رسیده که در آن محققان اطلاعات جالب توجهی درباره ساز و کار تشکیل نانوذرات و مشابهت ساختاری نانوذرات سنتز شده با نانوذرات طبیعی ارائه کردند. این نتایج برای تولید دارو یا نانوذرات برای استفاده در یک کاربرد خاص بسیار مفید است.
ساختار نانوذرات سنتزی با نانوذرات طبیعی شبیه هم هستند
محققان دانشگاه کارنجی ملون در مقاله‌ای نشان دادند که نانوذرات سنتز شده دارای پیچیدگی ساختاری، دقت و ساختار سلسله مراتبی مشابه نانوذرات طبیعی هستند. در این مقاله درباره ساز و کار خودآرایی نانوذرات بحث شده است.
یافته‌های رونگچو جین و همکارانش از دانشکده شیمی دانشگاه کارنجی ملون پنجره تازه‌ای به سوی چگونگی تشکیل نانوذرات باز کرده و به محققان کمک می‌کند تا راهنمای مناسبی برای ساخت نانوذرات داشته باشند. یافته‌های این پروژه برای تولید نانوذرات مورد استفاده در تراشه‌های کامپیوتری، مواد جدید و داروها قابل استفاده است.
جین می‌گوید: «بیشتر مردم فکر می‌کنند که نانوذرات چیزهای بسیار ساده‌ای هستند؛ چرا که ابعاد بسیار کوچکی دارند. اما اگر به این نانوذرات در سطح اتمی نگاه کنید، بسیار شگفت‌زده خواهید شد.»
کنترل تولید نانوذرات به دلیل ابعاد کوچکشان به دقت بسیار زیادی نیاز دارد. این گروه تحقیقاتی طی چند سال بررسی دریافتند که پیچیدگی و آرایش ساختاری این نانوذرات سنتز شده با نانوذرات طبیعی مشابهت دارد.
در این پروژه، محققان دریافتند که ساز و کار ایجاد این الگوها در تشکیل نانوذرات چگونه است. آنها یک خوشه از نانوذرات طلا ایجاد کردند که ساختار بسیار پیچیده‌ای دارد. سپس با استفاده از بلورشناسی اشعه ایکس به بررسی ساختار آن پرداختند. این خوشه اتمی، گزینه‌ای مناسب برای رمزگشایی از قوانین پیچیده خودآرایی است.
این گروه نشان دادند که ساختار نانوذرات Au246 شباهت زیادی به زیست‌مولکول‌های هم‌اندازه خود دارد. آنها دریافتند که این لیگندها در نانوذرات خودآرایی داده و به شکل‌های منطقی و الگوهای موازی در می‌آیند که شباهت زیادی به الگوهای موجود در ساختار ثانویه پروتئین‌ها دارد. این نتایج نشان می‌دهد که نانوذرات می‌توانند به سادگی با سامانه‌های زیستی هم‌اندازه خود برهمکنش دهند؛ از این نتایج می‌توان برای تولید دارو استفاده کرد.
محققان دریافتند که دو قانون در شکل‌گیری نانوذرات نقش دارد: ۱٫ نانوذرات به دنبال به حداکثر رساندن برهمکنش میان اتم‌ها هستند ۲٫ نانوذرات به دنبال الگوهای سطحی متقارن هستند.
نتایج این پروژه در نشریه Science به چاپ رسیده است.
