Site Sponsors
  • Oxford Instruments Nanoanalysis - X-Max Large Area Analytical EDS SDD
  • Park Systems - Manufacturer of a complete range of AFM solutions
  • Strem Chemicals - Nanomaterials for R&D

There is 1 related live offer.

Save 25% on magneTherm

DNA kan opføre sig som Velcro for nanopartikler

Published on November 17, 2010 at 6:20 PM

DNA kan gøre mere end direkte, hvordan organer vore gjort - det kan også direkte sammensætningen af mange slags materialer, ifølge en ny undersøgelse fra det amerikanske Department of Energy Argonne National Laboratory .

Argonne forsker Byeongdu Lee og hans kolleger på Northwestern University opdaget, at DNA-strenge, kan fungere som en slags nanoskopiske "Velcro", der binder forskellige nanopartikler sammen. "Det er generelt vanskeligt at præcist at kontrollere samling af disse typer af nanostrukturer," siger Lee. "Ved at bruge DNA, vi låntagning naturens magt."

Argonne forsker Byeongdu Lee har besluttet, at forskellige former af guld nanopartikler, over og under, vil selv samle ind i forskellige konfigurationer, når der er knyttet til en enkelt DNA-strenge.

Den "Velcro" effekt af DNA er forårsaget af molekylets "klæbrige ender", som er regioner af uparrede nukleotider - byggestenene i DNA - der er tilbøjelige til at binde kemisk til deres base-par partnere, ligesom i vores gener. Når en tilstrækkelig lighed mellem regioner kontakte hinanden, kemiske bindinger danner en stiv gitter. Forskere og ingeniører mener, at disse komplekse nanostrukturer har potentiale til at danne grundlag for nye plast, elektronik og brændstoffer.

I 2008, vedlagt Lee og hans kolleger DNA for at sfæriske nanopartikler lavet af guld, i håb om at kontrollere den måde, hvorpå partiklerne arrangere sig til kompakte, bestilt krystaller. Denne proces kaldes nanopartikel "pakke", og Lee mente, at ved at anbringe DNA til nanopartikler, kunne han styre, hvordan de pakket sammen. "Materialer, der er pakket anderledes - selv om de er lavet af det samme stof - har vist sig at udstille dramatisk forskellige fysiske og kemiske egenskaber," siger Lee.

Mens 2008-eksperimentet viste, at dna viste sig at kontrollere, at forekomst af nanosphere pakning, var det ikke vides, om den effekt vil opstå med forskellige nanopartikel geometrier. De nyere eksperiment så på forskellige former for nanopartikler til at bestemme, om deres konturer påvirket hvordan de pakket.

Ifølge Lee passede sfæriske nanopartikler i de tidligere eksperiment for at arrangere sig i en af ​​to forskellige typer af kubiske krystaller: en face-centreret cube (en simpel terning med nanospheres på hvert hjørne og supplerende placeret i midten af ​​hvert ansigt) eller et organ-centreret cube (en simpel terning med en ekstra nanosphere placeret i midten af ​​terningen selv). Den type gitter, at de dannede nanopartikler var bestemt af, hvordan "klæbrige ender" knyttet til nanopartikler parret sammen.

I de nyere eksperiment, gjorde partiklerne 'formen ændre materialets endelige struktur, men kun for så vidt den ændrede hvordan DNA "klæbrige ender" i tilknytning til hinanden. Faktisk viste undersøgelsen, at dodecahedral (12-sidet) nanopartikler arrangeret i et ansigt-centreret kubisk konfiguration mens octahedral (8-sidet) nanopartikler dannes krop-centreret terninger - selv når nanopartiklerne var knyttet til identiske DNA-strenge. "Vi kan være i stand til at gøre alle de forskellige typer af nanopartikel pakning strukturer, men den struktur, der vil resultere vil altid være den, der maksimerer mængden af ​​bindende," sagde han.

"Den face-centreret kubisk struktur er den mest kompakte måde for nanopartikler til at arrangere sig, mens kroppen-centreret kubisk er lidt mindre kompakt. DNA binding er virkelig den sande kraft, der kontrollerer opførelsen af ​​gitter," tilføjede han.

Et papir baseret på forskning, "DNA-nanopartikel superlattices dannet af anisotropisk byggeklodser", dukkede op i oktober 3 Udstedelse af Nature Materials.

Last Update: 8. November 2011 20:30

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this news story?

Leave your feedback
Submit