ساخت نانوحفره اوريگامي با قابليت شناسايي زيست‌مولکول‌ها

​

محققان آلماني با استفاده از ساختارهاي اوريگامي دي‌ان‌اي در اطراف نانوحفره‌ها، از آنها به‌ عنوان فيلتر و نيز ابزاري براي شناسايي زيست‌مولکول‌ها استفاده کنند.
به گزارش سرويس فناوري ايسنا، آخرين پيشرفت‌ها در حوزه نانوحفره‌هاي حالت جامد موجب شده است تا بتوان پروتئين‌ها را با دقت يک مولکول مورد مطالعه قرار داد. نانوحفره‌ها با استفاده از ابزارهاي استاندارد موجود در صنعت نيمه‌هادي ساخته مي‌شوند. با اين قابليت مي‌توان از نانوحفره‌ها در حوزه زيست فناوري استفاده کرد.
پژوهشگران دانشگاه مونيخ با استفاده از رشته‌هاي دي‌ان‌اي موفق شدند قابليت اين نانوحفره‌ها را افزايش دهند. رشته‌هاي دي‌ان‌اي در اطراف نانوحفره قرار گرفته است و عملکردي مانند يک دربان دارد. البته دي‌ان‌اي‌ها به‌ صورت ساختاري به‌ نام اوريگامي در اطراف نانوحفره قرار مي‌گيرد. اوريگامي به رشته‌هاي تاخورده دي‌ان‌اي گفته مي‌شود که به شکلي طراحي شده‌اند که داراي خواص شيميايي ويژه‌اي باشند. نتايج اين تحقيق در نشريه «Angewandte Chemie International Edition» به چاپ رسيده است.
طي سال‌هاي گذشته، گروه تحقيقاتي «هندريک ديتز» در دانشگاه مونيخ به بررسي و اصلاح روش‌هاي اوريگامي دي‌ان‌اي پرداخته است. آنها نشان دادند که چگونه مي‌توان از اين ساختارها در حوزه‌هاي مختلف استفاده کرد. «اولريخ رانت» و همکارانش دست به ساخت حسگرهاي مبتني بر نانوحفره حالت جامد زدند. در اين سيستم‌ها مولکول‌هاي زيستي بايد بتوانند از ميان حفره‌اي در ابعاد نانومتري عبور کنند. با عبور مولکول زيستي از ميان حفره، جريان عبوري از ميان نانوحفره دستخوش تغيير شده و از اين راه مي‌توان اطلاعاتي را به‌ دست آورد و آن را با خواص فيزيکي مولکول ارتباط داد. اخيرا «ديتز» و «رانت» يک کار مشترک را آغاز کرده‌اند که در آن دو فناوري مختلف با هم پيوند مي‌خورد.
اين دستگاه جديد به شکلي است که در آن اوريگامي‌ دي‌ان‌اي در اطراف نانوحفره قرار مي‌گيرد که با اين کار قطر حفره را تغيير مي‌دهد. مزيت اين روش آن است که اندازه حفره را مي‌توان به دلخواه تغيير داد و از آن براي فيلترکردن مولکول‌هايي با ابعاد مشخص استفاده کرد. همچنين مي‌توان از اين رشته‌ها به‌ عنوان دام استفاده کرد که به‌ دليل داشتن توالي خاص قادر به اتصال به مولکول‌هاي شکار هستند. اساسا مي‌توان از اين سيستم براي توالي سنجي دي‌ان‌اي استفاده کرد.
پژوهشگران قدم به قدم اين ايده‌ها را بررسي کردند، آنها قادر به توليد اين اوريگامي با ساختاري مشخص بودند؛ همچنين امکان قرار دادن اين ساختارها در يک جاي از پيش تعيين شده براي آنها فراهم بود. در نتيجه اين گروه توانست از اين سيستم هم به‌ عنوان فيلتر و هم ابزاري براي شناسايي زيست‌مولکول‌ها استفاده کند.


جمعه ۵ خرداد ۱۳۹۱