طراحی کوچکترین دستگاه چاپ فشاری جهان

محققان دپارتمان شیمی دانشگاه مک‌گیل با استفاده از دی‌ان‌ای مصنوعی به عنوان نوعی چارچوب توانسته‌اند کوچکترین دستگاه چاپ فشاری جهان را بسازند.

دانشمندان، ‌نانوذرات طلا با قطر یک میلیونیوم اینچ را برای ایجاد ساختارهای منظم دستکاری کردند که این مهم می‌تواند پتانسیل‌های پزشکی، علمی و مهندسی بزرگی داشته باشد.

نانوذرات طلا با ویژگی‌های خاص نوری، الکترونیکی و شیمیایی بشدت مورد توجه دانشمندان قرار دارند اما دستکاری آن‌ها برای استفاده بهینه از این ویژگی‌ها بسیار سخت و پیچیده است.

نانوذرات طلا از زمان قرون وسطی توسط سازندگان شیشه‌های رنگی مورد استفاده بوده که کلرید طلا را به شیشه مذاب می‌افزودند تا رنگ قرمز را در صفحات شیشه‌ای بوجود بیاورند. البته این کار بصورت تصادفی و غیرکارآمد انجام می‌شد. برای دستیابی به ویژگی‌های ارزشمندتر این نانوذرات، باید نظم بیشتری داشته باشند تا در خوشه‌های ریز یا به شکل بلورهای ساخته شده از میلیون‌ها ذره در حالت سه بعدی کنار هم قرار بگیرند.

از آنجایی که شیوه‌های رایج نمی‌توانند چنین کاری را انجام دهند، محققان دانشگاه مک‌گیل تصمیم گرفتند از دی‌ان‌ای به همان شیوه‌ای که در دستکاری مواد ژنتیکی درون سلول‌های زنده به کار می‌روند، به عنوان یک تنظیم‌کننده استفاده کنند.

ایده دانشمندان این بود که از توانایی دی‌ان‌ای برای جفت شدن با یک واحد مکمل به منظور ایجاد رشته‌های دی‌ان‌ای مصنوعی استفاده کنند که این امر می‌تواند با ذرات پیوند خورده و آن‌ها را دستکاری کند. این فرآیند بسیار مشکل است اما ابتکار دانشگاه مک‌گیل، ساخت یک ساختار دی‌ان‌ای بود که مانند یک دستگاه چاپ فشاری کار کرده، کم‌هزینه و قابل استفاده مجدد است و اطلاعات دقیقی را با خود حمل می‌کند.

زمانی که نانوذرات طلا با ساختار برخورد می‌کنند، با رشته‌های دی‌ان‌ای مواجه می‌شوند که در نهایت یک چسب شیمیایی ایجاد می‌شود. ذره به این ماده می‌چسبد و زمانی که ساختار دی‌ان‌ای و ذره در آب مقطر حل می‌شوند، ذره و ساختار از هم جدا می‌شوند اما رشته‌ها در حالت چسبیده به طلا باقی می‌مانند. در همین حین می‌توان از ساختار دی‌ان‌ای مانند حروف درون دستگاه چاپ مجددا استفاده کرد.

محققان اکنون در حال بررسی انواع ساختارهایی هستند که با این شیوه می‌توان ساخت. آن‌ها امیدوارند بتوانند با این شیوه طیف گسترده‌تری از کاربردها را از جمله توانایی هدف قرار دادن سلول‌های سرطانی در بدن انسان برای تخریب آن‌ها بدون آسیب رساندن به بافت‌های سالم، تجربه کنند.

نتایج این تحقیق در مجله Nature Chemistry منتشر شده است.

منبع: ایسنا

تماشاخانه

رازهای جالبی از تایتانیک که شاید هرگز درباره‌اش نشنیده باشید (فیلم)

تست موشک‌هایی با کلاهک‌های عجیب در کره شمالی (فیلم)

فیلم های دیگر