Northwestern araştırmacıları, ACS Nano’da yayınlanan yeni bir çalışmaya göre, DNA etkileşim gücünün ince ayarının, bir dizi işlevsel nanomalzemenin oluşturulmasında kullanımlarını artırmak için kolloidal kristal mühendisliğini geliştirebileceğini göstermiştir.
Hematoloji ve Onkoloji Bölümü’nde Tıp Profesörü, Northwestern Weinberg Sanat ve Bilim Koleji’nde George B. Rathmann Kimya Profesörü ve Uluslararası Nanoteknoloji Enstitüsü Direktörü olan Chad Mirkin, çalışmanın kıdemli yazarıydı.
DNA ile kolloidal kristal mühendisliği, nanopartiküllerin programlanabilir atom eşdeğerlerine veya “PAE’lere” dönüştürülmesini içerir; bunlar daha sonra programlanabilir, sentetik DNA dizileri tasarlamak için kullanılabilecek kolloidal kristaller oluşturmak için kullanılır.
Son zamanlarda, bu süreç kristal boyutunu ve şeklini kontrol etmeye odaklanmıştır ancak yerleşik yöntemlerle bile kristal formasyonunu veya nükleasyon ve büyümeyi ayırmak zor olabilir.
Weinberg Sanat ve Bilim Koleji Kimya Bölümü doktora öğrencisi ve çalışmanın başyazarlarından Kaitlin Landy “Mevcut kristaller süreç boyunca büyürken yeni kristaller süreç boyunca nükleasyona uğrayabilir ve böylece sürecin sonlarında oluşabilecek çok küçük kristallere ve tüm zaman boyunca büyü en büyük kristallere sahip olabilirsiniz ve sonuçta kristallerin boyutları açısından gerçekten tek tip olmayan bir popülasyon elde edersiniz. Dolayısıyla, bu iki olayı, yani büyümeyi ilk kristal oluşumundan ayırmaya çalışmak, ele almak istediğimiz problemdi,” dedi.
Çalışmada Mirkin’in ekibi, DNA etkileşim gücünün kolloidal kristalizasyonda nükleasyon ve büyümeyi ayırmak için nasıl kullanılabileceğini araştırdı.
Bunu yapmak için ekip iki grup tamamlayıcı nanoparçacık oluşturdu: “tohum” PAE’ler olarak adlandırılan tamamlayıcı baz çiftleri içeren bir grup ve “büyüme” PAE’leri yapmak için eşleşmeyen baz çiftleri içeren diğer grup.
Mirkin laboratuvarında doktora sonrası araştırmacı ve araştırmanın başyazarlarından biri olan Kyle Gibson, “Yani bir çözelti oluşturan ilk kristalleriniz (‘tohum’ parçacıkları) var ve daha sonra daha zayıf olanlar [‘büyüme’ parçacıkları] zaten orada bulunanların üzerinde büyüyebiliyor” dedi.
Araştırmacılar bu yöntemi kullanarak kristal homojenliğini geliştirebildiler. Ayrıca nanoparçacık ve DNA kılıf dizisini bağımsız olarak seçebildiler ve esasen bunları karıştırıp eşleştirerek kristallere farklı malzeme türlerini dahil etmelerine olanak sağladılar.
Gibson, “İleriye dönük olarak gerçekten güçlü olduğunu düşündüğümüz bir şey, farklı parçacık çekirdekleri kullanarak bu (kristalleşme) süreçleri nasıl izleyebileceğimizi düşünmektir” diye ekledi.
Landy, “Bu yöntem, daha önce ikinci büyüme adımından önce ilk kristalin post-sentetik stabilizasyonu ile birden fazla adım gerektiren bu ilginç çekirdek-kılıf yapılarını tek bir adımda oluşturmak için kullanılabilir” dedi. “Bu iki farklı DNA etkileşim gücü ile, farklı parçacık türlerinin nihai yapıda nereye gittiğini esasen etiketleyebilirsek bu temel soruları araştırmak yararlı olacaktır.” [1]Improving crystal engineering with DNA[2]Öne çıkan görsel
[cite]
Kaynaklar ve İleri Okuma
| ↑1 | Improving crystal engineering with DNA |
|---|---|
| ↑2 | Öne çıkan görsel |
