نانوالگودهی با مهرهای کاتالیزوری بی نیاز از جوهر

جمعی از شیمی‌دانان و مهندسان دانشگاه دوک، با استفاده از آنزیم‌های به دست‌آمده از باکتری‌های E. coli توانستند به دقتی تا چندصد برابر بیشتر از روش‌های مرسوم نانو مهرزنی دست‌ یافته و به کمک آن، میکروابزارهایی مانند آزمایشگاه روی تراشه را بسازند و نقش‌هایی به دقت یک نانومتر ایجاد نمایند.

جمعی از شیمی‌دانان و مهندسان دانشگاه دوک، با استفاده از آنزیم‌های به دست‌آمده از
باکتری‌های E. coli توانستند به دقتی تا چندصد برابر بیشتر از روش‌های مرسوم نانو
مهرزنی دست‌ یافته و به کمک آن، میکروابزارهایی مانند آزمایشگاه روی تراشه را
بسازند و نقش‌هایی به دقت یک نانومتر ایجاد نمایند.

در این شیوه جدید برخلاف روش‌های مرسوم مهرزنی که استفاده از زیست‌مولکول‌ها به‌عنوان
جوهر و پخش آن روی سطح نمونه موجب می‌شد تا نتوان به دقتی بیش از صد نانومتر رسید،
با حذف جوهر مهرزنی می‌توان به دقتی حتی تا دو نانومتر دست یافت.

این محققان با استفاده از یک ماده ژل‌مانند به نام پلی آکریل آمید(که یکنواخت‌تر از
مواد سیلیکونی PDMS فشرده می‌شود) یک میکرومهر ساختند.

آنها به جای جوهر مهرهای مرسوم، یک کاتالیزور زیستی آنزیم اکسونوکلیس به دست‌آمده
از باکتری  E. coli را به همراه یک رشته از اسیدهای آمینه، روی این مهر قرار
داده و با استفاده از آن روی سطحی از طلا ـ که دارای روکش یکنواختی از مولکول‌های
تک‌رشته‌ای DNA با اتصالات فلورسنت که مشاهده آن را زیر میکروسکوپ امکان‌پذیر می‌ساخت
ـ نقش دلخواه را به‌صورت نقطه‌هایی بسیار ریز روی نمونه ایجاد نمودند.

به این ترتیب چه این مهر پس از مدت کوتاهی برداشته شود یا اینکه چند روز روی نمونه
باقی بماند، هیچ تغییری در الگوهای ایجادشده به وجود نمی‌آید.

نکته دیگر در این روش، امکان استفاده مجدد از همان مولکول کاتالیزوری معلق است؛
زیرا آنزیم‌ها پس از استفاده‌های مکرر خراب شده و می‌توان به‌آسانی آنزیم‌های قدیمی
را شست و آنزیم‌های جدید را به جای آنها قرار داد.

این محققان همچنان درحال بررسی برای یافتن موادی پایدارتر برای نانو مهر زنی می‌باشند
و د رنظر دارند تابا استفاده از کاتالیزورهای مختلف این روش جدید را برای ساخت نانو
ابزارهای پیچیده با دقت‌های بی سابقه به‌کار برند و به این ترتیب در آینده تحولی را
در علم سطح و روشهای مرسوم لیتوگرافی نرم ایجاد نمایند.

گفتنی است گزارش این تحقیق که سرمایه گذاری آن را بنیاد ملی علوم (NSF) انجام داده
است، در شماره ۲۴ سپتامبر ۲۰۰۷ نشریه Journal of Organic Chemistry به چاپ رسیده
است.