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DNA は Nanoparticles のためのヴェルクロのように機能できます

Published on November 17, 2010 at 6:20 PM

DNA は私達のボディがどのように作ったか多くにより直接をすることができます - また Argonne の国立研究所米国エネルギー省からの新しい調査に従って多くの種類の材料の構成を、指示できます。

DNA の繊維がその nanoscopic 「ヴェルクロ」の種類として一緒に縛りの異なった nanoparticles に機能できることを Byeongdu リー Argonne の研究者およびノースウェスタン大学の彼の同僚は検出しました。 「一般に正確にこれらのタイプの nanostructures のアセンブリを制御することは困難です」とリーは言いました。 「DNA の使用によって、私達は借りています性質の力を」。

Byeongdu リー Argonne の研究者は DNA の単一繊維に接続されたとき金の nanoparticles の異なった形が、の上下で異なった構成に、自己組み立てることを定めました。

DNA の 「ヴェルクロ」効果は分子の 「粘着性がある端によって引き起こされます」、無対のヌクレオチドの領域です - ベースペアパートナーと化学的に結びがちである DNA のブロックちょうど私達の遺伝子でのように。 十分に同じような領域が互いに連絡するとき、化学結合は堅い格子を形作ります。 これらの複雑な nanostructures に新しいプラスチック、電子工学および燃料の基礎を形作る潜在性があることを科学者およびエンジニアは信じます。

2008 年に、リーおよび彼の同僚は金から成っていた球形の nanoparticles に DNA を接続しま粒子がコンパクトな配列する方法を制御することを、発注された水晶に彼ら自身を望みます。 このプロセスは nanoparticle 「パッキング呼出され」、と nanoparticles への DNA の添付によって、彼がそれらがどのように一緒に詰まったか制御ことをできることをリーは信じました。 「- 同じ物質から作られても別様に詰まる材料異なった物理的な、化学特性を劇的に表わすために - 示されていました」はとリーは言いました。

DNA は nanosphere のパッキングのその例を制御したようであることを 2008 実験は示す間、効果が異なった nanoparticle の幾何学と行われるかどうか知られませんでした。 最近の実験はどのように詰まったか輪郭が影響を与えたかどうか定めるために nanoparticles の異なった形を見ました。

リーに従って、より早い実験の球形の nanoparticles は 2 つの別々のタイプの立方水晶の 1 つに彼ら自身を配列しがちでした: 表面集中させた立方体 (各表面の真中にある各最高点および追加物の nanospheres が付いている簡単な立方体) またはボディ集中させた立方体 (立方体自体の真中にある追加 nanosphere が付いている簡単な立方体)。 nanoparticles が形作った格子の種類は 「粘着性がある端」が一緒に組み合わせられた nanoparticles にどのようにによって接続したか定められました。

最近の実験では、粒子の形は DNA 「粘着性がある端」がどのように互いに接続したか変えた限りにおいてだけ材料の最終的な構造を、変更しましたが。 実際は、調査は - nanoparticles が DNA の同一の繊維に接続した時でさえ形作られた八面体の (8 味方された) nanoparticles が立方体をボディ集中させる間、ことを表面集中させた立方構成に配列された dodecahedral (12 味方された) nanoparticles 示しました。 「Nanoparticle のパッキング構造のすべての異なったタイプをされる生じる構造は不良部分の量を最大化するもの常にです」と彼は言いました。

「表面集中させた立方構造はボディ集中させた立方はわずかにより少なくコンパクトであるが彼ら自身を配列する nanoparticles のための最もコンパクトな方法です。 DNA の結合は実際に格子の構築を制御する本当力です」と彼は付け加えました。

研究の紙ベース形作られる、 「性質材料の 10 月 3 日問題で現われられる異方性ブロックから」の DNA nanoparticle 超格子。

Last Update: 11. January 2012 18:32

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