O ADN pode fazer mais do que directo como os corpos nossos fizeram - pode igualmente dirigir a composição de muitos tipos dos materiais, de acordo com um estudo novo do Ministério de E.U. do Laboratório Nacional do Argonne da Energia.
O Lee de Byeongdu do pesquisador de Argonne e seus colegas na Universidade Northwestern descobriram que as costas do ADN podem actuar como um tipo do “Velcro nanoscopic” esse nanoparticles diferentes dos ligamentos junto. “É geralmente difícil controlar precisamente o conjunto destes tipos de nanostructures,” Lee disse. “Usando o ADN, nós estamos pedindo a potência da natureza.”
O Lee de Byeongdu do pesquisador de Argonne determinou que as formas diferentes de nanoparticles do ouro, acima e abaixo de, auto-montarão em configurações diferentes quando anexadas às únicas costas do ADN.
O efeito de “Velcro” do ADN é causado pelas extremidades pegajosas da molécula “,” que são as regiões de nucleotides desirmanados - os blocos de apartamentos de ADN - que têm tendência a para se ligar quimicamente a seus sócios dos base-pares, apenas como em nossos genes. Quando as regiões suficientemente similares se contactam, as ligações químicas formam uma estrutura rígida. Os Cientistas e os coordenadores acreditam que estes nanostructures complexos têm o potencial formar a base de plásticos novos, de eletrônica e de combustíveis.
Em 2008, o Lee e seus colegas anexaram o ADN aos nanoparticles esféricos feitos do ouro, esperando controlar a maneira que as partículas se arranjam em cristais compactos, pedidos. Este processo é chamado nanoparticle “embalagem,” e o Lee acreditou que afixando o ADN aos nanoparticles, poderia controlar como embalaram junto. Os “Materiais que são embalados diferentemente - mesmo se são feitos da mesma substância - foram mostrados para exibir dramàtica propriedades físicas e químicas diferentes,” Lee disse.
Quando a experiência 2008 mostrou que o ADN pareceu controlar esse exemplo da embalagem do nanosphere, não se soube se o efeito ocorreria com geometria diferentes do nanoparticle. A experiência mais recente olhou formas diferentes dos nanoparticles para determinar se seus contornos afectaram como embalaram.
De acordo com o Lee, os nanoparticles esféricos na experiência mais adiantada tenderam a arranjar-se em um de dois tipos separados de cristais cúbicos: um cubo face-centrado (um cubo simples com nanospheres cada vértice e nos adicionais situados no meio de cada face) ou um cubo corpo-centrado (um cubo simples com um nanosphere adicional situado no meio do cubo próprio). O tipo de estrutura que os nanoparticles formaram foi determinado por como “as extremidades pegajosas” anexaram aos nanoparticles emparelhados junto.
Na experiência mais recente, a forma das partículas mudou a estrutura final do material, mas somente tanto que se alterou como o ADN “extremidades pegajosas” anexou entre si. De facto, o estudo mostrou que os nanoparticles (12-sided) dodecaédricos arranjados em uma configuração cúbica face-centrada quando os nanoparticles (8-sided) octahedral formados corpo-centraram cubos - mesmo quando os nanoparticles foram anexados às costas idênticas do ADN. “Nós podemos poder fazer todos os tipos diferentes de estruturas da embalagem do nanoparticle, mas a estrutura que resultará será sempre essa que maximiza a quantidade de ligação,” disse.
“A estrutura cúbica face-centrada é a maneira a mais compacta para que os nanoparticles arranjem-se, quando o cúbico corpo-centrado for ligeira menos compacto. O emperramento do ADN é realmente a força verdadeira que controla a construção da estrutura,” adicionou.
Um sobre papel na pesquisa, do “superlattices ADN-nanoparticle formados dos blocos de apartamentos anisotrópicos”, aparecidos na introdução do 3 de outubro de Materiais da Natureza.