Acolo ești, te rog. Ieri, nanoscala părea a fi o procedură complexă pe principiul "atomului de atom". În plus, este foarte scump: era necesar să se colecteze într-un vid sau la temperaturi extrem de scăzute. Și acum sa dovedit că totul este mult mai simplu și mai ieftin - omul de știință a învățat să îndoiască ADN-ul ca pe hârtie.
Tânărul explorator-pionier este Paul W. K. Rothemund. Împreună cu colegii din grup, studiază ADN și Grupul de algete naturale la Caltech.
În primul rând, aceasta este o hartă a Americii la o scară de la 1 la 200 bilioane. Întreaga emisferă occidentală a luat mai puțin spațiu decât bacteria, iar 50 de miliarde de copii ale acestei hărți ar putea corespunde unei picături de apă. "Am vrut să fac o hartă a întregii lumi, dar nu am avut timp", se întreabă omul de știință. "Din cauza asta, mă simt groaznic".
Pe această hartă, 1 nanometru este de 200 kilometri (imaginea lui Paul W. K. Rothemund).
Rosemund este dezamăgit în zadar - harta lui făcută de ADN este de departe cel mai mare și mai complex obiect nanoscale creat în laborator.
Potrivit cercetatorilor, pentru a crea fiecare formular necesita o luna de planificare si cateva ore direct pentru a produce.
Să trecem la procesul de producție. Primul Rosemund trasează o formă pe o foaie de hârtie de grafic - o linie continuă atrage o aparență a unui labirint. Apoi, imaginea este încărcată în computer, care calculează câte materiale vor fi necesare și ce compoziție chimică este.
Apoi, construcția începe pe un substrat. Cercetătorii iau componentele de nucleotide dezintegrate, adăugă o cantitate mică de sare și o temperatură apropiată de punctul de fierbere. În final, elementele ADN-ului sunt lăsate să se răcească lent, ceea ce înseamnă - să se asambleze independent într-o formă dată.
Stânga Paul Rosemund. Aproape de cap Erik Winfrey (foto Caltech).
Lanțurile individuale sunt pliate înainte și înapoi de-a lungul unei spirale, formând o bază care este ulterior fixată cu fire mai scurte (aproximativ 200), care joacă, de asemenea, rolul de "pixeli de afișare" cu un diametru de șase nanometri. Asta e tot.
Deși echipa Rosemund creează în continuare numai structuri bidimensionale, Pavel spune că prin formele 3D nu ar trebui să existe probleme. Astfel, noua tehnologie poate deveni un instrument important pentru construirea de nanoparticule de mii de ori mai mici decât diametrul părului uman.
"Da, în timp ce acestea sunt doar lucrări de artă", este de acord Rosemund, "dar credem că, din moment ce am reușit să creăm un ADN din ADN, putem face ceva util cu ei. În plus, pe parcurs, învățăm multe despre structura ADN-ului ".
Cercetătorul speră că metoda sa va găsi aplicații în electronică, medicină și biologie moleculară. Una dintre posibilitățile potențiale este "celula" realizată în nanometri, în care farmaciștii care testează noi medicamente pot izola enzimele până când sunt gata să "conecteze" sau să "deconecteze" alte proteine.
Mai multe lucrări ale echipei Rosemund (fotografia Paul Rothemund / Caltech).
Trebuie remarcat - nu a fost Rosemund care a venit cu utilizarea ADN-ului pentru a crea forme. Primatul este atribuit lui Nadrian Seeman de la Universitatea din New York. Un alt pionier în acest domeniu este Erik Winfree, în a cărui grupă Paul lucrează.
"Într-un sens, el este un revoluționar", confirmă Siman. "Lucrarea lui, desigur, va schimba modul în care oamenii fac lucrurile".