|  |
دانشمندان از مزیت بی همتای DNA که حامل اطلاعات زیستی است به جای تراشه های سیلیکون برای هدایت جریان های الکتریکی، استفاده می کنند.
آزمایش ها نشان داده است که می توان از مخلوط ساده ای از قطعات DNA و دیگر مولکول ها میلیاردها ساختار یکسان، کوچک و وافل شکل (شبیه نوعی شیرینی) تهیه کرد. این نانوساختارها به خوبی و خود به خود آرایش می یابند و هنگامی که مولکول هایی با حساسیت نوری متفاوت به مخلوط اضافه شوند، وافل ها خواص منحصر به فرد و قابل برنامه ریزی را که می تواند به سرعت عمل نمایند، پیدا می کنند.
با استفاده از نور برای تحریک این مولکول ها (کروموفورها)، می توان قطعات یا کلیدهای ساده ای را ایجاد کرد. این نانوساختارها می توانند به عنوان قطعات ساختاری برای کاربردهای متنوع از زیست سنجی تا فرایندهای محاسباتی مورد استفاده قرار گیرند.
هنگامی که نور به سطح کروموفورها تابانده می شود آن را جذب می کنند و الکترون ها تحریک می شوند. انرژی رها شده توسط نوع دیگر کروموفور جذب شده و پس از آن، نور در طول موج متفاوتی ساطع می شود.
در این حالت، به جای مدارهای مرسوم که از صفر و یک یا بله و خیر با جریان الکتریکی استفاده می کنند، نور می تواند برای القای پاسخ های مشابه و سریعتر مورد استفاده قرار گیرد. DNA مولکول شناخته شده ای است که از جفت نوکلئوتیدهای مکمل ساخته شده است که به یکدیگر پیوستگی دارند. قطعات DNA با قیمت ارزان تر با قرار دادن جفت نوکلئوتیدها در کنار یکدیگر قابل ساخت می باشند.
محققان این توانایی طبیعی DNA را که به نواحی مکمل و خاص دیگر قطعات DNA قفل می شود، را مورد توجه قرار دادند.
هنگامی که تمامی این اجزا وافل مانند در یک ظرف با هم مخلوط می شوند چه اتفاقی می افتد؟ این حالت مانند قطعات یک پازل است که آنها در یک جعبه انداخته شود و سپس جعبه تکان داده شود. قطعات به تدریج همسایه های خود را پیدا می کنند تا پازل شکل گیرد. حال ما برای ساخت میلیاردها قطعه پازل، باید آنها را کنار هم بریزیم تا میلیارها کپی از پازلی مشابه داشته باشیم.
وافل مورد نظر در این تحقیق 16 قسمت به همراه کروموفورهایی که در راس لبه وافل ها واقع شده بودند، داشت. بیشتر مدارهای مرکب با ساخت ساختارهایی شامل تعداد زیادی از چنین ترکیبات کوچک یا توسط ساخت وافل های بزرگتر قابل تولید می باشند.
از آنجایی که این نانوساختارها حسگر هستند، بسیاری از فعالیت های زیست سنجی با آنها ممکن می شود. این نانو حسگرهای کوچک چون می توانند با پروتئین های متفاوتی واکنش دهند، از آنها می توان برای آزمایش خون استفاده کرد.
منبع: ساینس دیلی
|
|
