50 milliárd hangulat a koncentrált boldogság
Itt vagy, kérem. Tegnap, a nanoméretlenség úgy tűnt, hogy egy komplex eljárás az "at atom atom" elvén alapszik. Ráadásul nagyon drága: vákuumban vagy rendkívül alacsony hőmérsékleten kellett összegyűjteni. És most kiderült, hogy minden sokkal egyszerűbb és olcsóbb - a tudós megtanulta, hogy a DNS-t papírként hajlítsa.
A fiatal felfedező-úttörő Paul W. K. Rothemund. A csoport munkatársaival együtt tanulmányozza a Caltech-ben a DNS-t és a Natural Algorithms Group-ot.
Először is, ez egy térkép az amerikai kontinensen, 1-2 200 billió skálán. Az egész nyugati féltekén kevesebb hely jutott el, mint a baktérium, és ennek a térképnek 50 milliárd példánya egy csepp vízhez tudna igazodni. "Szerettem volna elkészíteni egy térképet az egész világról, de nem volt időm" - panaszkodik a tudós. - Emiatt szörnyen érzem magam.
Ezen a térképen 1 nanométer 200 km (Paul W. K. Rothemund kép).
Rosemund hiába csalódott - a DNS-készítésű térképe messze a legnagyobb és legkomplexebb nanoméretű tárgy a laboratóriumban.
A kutatók szerint az egyes formák létrehozása egy hónapos tervezést igényel, és több órát is közvetlenül előállít.
Nos, lépjünk tovább a gyártási folyamathoz. Az első Rosemund egy alakot rajzol egy papírlapra - egy folytonos vonal egy labirintusnak látszik. Ezt követően a "kép" be van töltve a számítógépbe, amely kiszámítja, hány anyag szükséges, és milyen kémiai összetételű.
Ezután az építkezés egy hordozón kezdődik. A kutatók a szétesett nukleotid szálakat veszik fel, kis mennyiségű sót adnak hozzá és a hőmérsékletet a forráspont közelében találják. Végül a DNS elemei lassan lehűlnek, ami azt jelenti, hogy - egy adott formában önállóan összeszerelhetők.
Paul Paul Rosemund. Erik Winfrey (fénykép Caltech) közelében fekszik.
Egyedi láncok szeres a felületen előre és hátra egy spirál, alkotó alapot, amelyet ezt követően lezárjuk egy rövid szálakból (körülbelül 200), szerepét játssza „kijelző pixel” hat nanométer átmérőjű. Ez minden.
Bár a Rosemund csapat még mindig csak kétdimenziós struktúrákat hoz létre, Paul azt mondja, hogy a 3D-s formákkal nem lehet gond. Így az új technológia fontos eszköz lehet a nanorendszerek építéséhez, ezerszer kisebb, mint az emberi haj átmérője.
"Igen, bár ezek csak műalkotások" - mondja Rosemund -, de úgy véljük, hogy mióta DNS-t tudtunk létrehozni a DNS-ről, valami hasznosat tehetünk velük. Ráadásul az út során sokat tanulunk a DNS szerkezetéről. "
A tudós reméli, hogy módszere megtalálható lesz az elektronika, az orvostudomány és a molekuláris biológia területén. Az egyik lehetséges - tette nanoméretű „sejt”, amelyben a gyógyszerészek tapasztal új gyógyszereket lehetett elkülöníteni az enzimeket, amíg készek a „connect” vagy „kikapcsolni” más fehérjék.
A Rosemund csapat néhány további munkája (kép Paul Rothemund / Caltech).
Meg kell jegyeznünk, hogy nem Rosemund jött létre a DNS használatával formák létrehozására. Az elsőbbséget a New York-i Egyetem Nadrian Seeman tulajdonítja. Ezen a területen újabb úttörő szerepet játszik Erik Winfree, akinek a csoportjában Paul működik.
"Bizonyos értelemben forradalmár" - erősíti meg Siman. "Természetesen az ő munkája megváltoztatja az emberek dolgát."