محققان با استفاده از نوعی محلول فاقد آب، به‌عنوان محیط کشت، نانوساختارهای DNA تولید کرده‌اند؛ درحالی‌که تولید این سازه‌های مصنوعی تابه‌حال محدود به محیط‌های مبتنی بر آب بوده‌است.


به گزارش پایگاه خبری تحلیلی فناوری و نوآوری، محققان در موسسه فناوری جورجیا (Georgia Institute of technology) نشان داده‌اند که می‌توانند در یک حلال فاقد آب، نانوساختارهای DNA بسازند. آن‌ها همچنین دریافتند که اضافه‌کردن مقدار کمی آب به حلال، نرخ تولید را افزایش داده و ابزار جدیدی برای کنترل روند فراهم می‌کند. به‌علاوه، حلال با کاهش مشکل به دام افتادن DNA در ساختارهای ناخواسته، موجب تسهیل تولید سازه‌های پیچیده‌تر می‌شود.

این پژوهش می‌تواند برنامه‌های کاربردی جدیدی برای فناوری DNA در ساخت نانونیمه‌هادی و سازه‌های مبتنی بر پلاسمون (نوسانات الکترون‌های آزاد یک محیط پلاسمایی) ایجاد کند.
این تحقیقات، با حمایت بنیاد ملی علوم و ناسا، در نسخه بین‌المللی مجله Angewandte Chemie منتشر خواهد شد.
نرخ تولید نانوساختارهای DNA بسیار کند و به‌شدت وابسته به درجه حرارت است. افزایش دما باعث افزایش این نرخ می‌شود؛ اما دمای بیش‌ازحد بالا می‌تواند باعث نابودی ساختارهای DNA شود. در سیستم ابداعی جورجیا، ساختارهای DNA در دمای پایین‌تر در یک حلال جمع‌آوری می‌شوند و با افزودن آب و تنظیم غلظت حلال، می‌توان سرعت تولید را افزایش داد.

ایزاک گالگو ، یک محقق فوق‌دکترا در جورجیا و نویسنده اول این مقاله معتقد است:«این حلال، قوانین را تغییر می‌دهد. ما در حال حاضر یک ابزار داریم که سینتیک (سرعت و انرژی) و ترمودینامیک (دما) تولید DNAرا در یک حلال کنترل می‌کند. همچنین این حلال خواص پیشرفته‌ای برای نانوفناوری و پایداری این نانومواد در محلول ارائه می‌دهد.»
گالگو حلال‌های جدیدی را برای استفاده با نانوساختارهای DNA ارزیابی کرده‌است.

یکی از این حلال‌ها، به نام گلیکولین (glycholine) که مخلوطی از گلیسیرین و کولین‌کلرید است، امکان ایجاد یک ساختار DNA دوبعدی را در شش روز در دمای 20 درجه سانتی‌گراد فراهم کرد. حلال گلیکولین نه‌تنها ساختار DNA را در دمای نسبتاً پایینی تشکیل داد، بلکه از تله‌های جنبشی، ساختارهای میانی پایدار نامطلوب، هم جلوگیری کرد.

گلیکولین قابل‌حل در آب است؛ بنابراین می‌توان به‌منظور کنترل فرایند تولید، آن را به هر نسبت با آب مخلوط کرد. برای مثال، یک ساختار که در حلال خالص در شش روز تشکیل می‌شود، در محلول گلیکولین حاوی 10 درصد آب، در سه ساعت تشکیل خواهد شد. از دیگر ویژگی‌های کلیدی سیستم حلال جدید، قابلیت انطباق با طرح‌های نانوفناوری DNA موجود است که برای کار در آب طراحی‌شده‌اند.

این سیستم حلال می‌تواند استفاده ترکیبی از نانوذرات فلزی و مواد مبتنی بر DNA را بهبود بخشد. نوسانات کم حلال امکان ذخیره‌سازی ساختارهای DNA را بدون نگرانی از خشک‌شدن محیط کشت فراهم می‌آورد.
منبع : http://www.azonano.com/news.aspx?newsID=32855