چاپ سه بعدی در مقیاس نانو با استفاده از ساختار DNA

محققان راه جدید تولید نانو ساختار‌های سه بعدی از DNA را در یک پژوهش ارائه دادند.



به گزارش خبرنگار  حوزه فن‌آوری گروه علمی پزشکی باشگاه خبرنگاران جوان و به نقل از سایت Phys.org مطالعه‌ای توسط محققان موسسه کاولنسیکا و گروهی از دانشگاه آلتو فنلاند روی روش جدید تولید نانوساختار‌های سه بعدی صورت گرفته است. روش جدید امکان را برای سنتز ساختار‌های سه بعدی اریگامی DNA فراهم می‌کند و همچنین این روش قادر به تحمل غلظت کم نمک در داخل بدن می‌باشد که راه را برای برنامه‌های کاربردی جدید بیولوژیکی نانو‌تکنولوژی DNA باز می‌کند.

این تیم تحقیقاتی رویکرد جدید را به یک چاپگر سه بعدی برای ساختار‌های نانو مقیاس تشبیه کردند. کاربر  ساختار موردنظر را در قالب جسم چند‌ضلعی به کمک نرم‌افزار رسم می‌کند. 

تکنیک‌های الگوریتم‌های تئوری گراف و بهینه‌سازی نیز برای محاسبه توالی DNA موردنیاز جهت تولید ساختار، استفاده شده‌اند.

زمانی که توالی DNA سنتز شده در یک محصول نمک ترکیب شود، در یک ساختار جدید و صحیح شکل می‌گیرد.

Bjorn Hogberg رهبر پروژه از گروه بیوشیمی و بیوفیزیک موسسه کاولنسیکا می‌گوید: این روش جدید طراحی نانوساختار‌های DNA را بسیار آسان می‌کند و آزادی بیشتری برای طراحی در اختیار ما می‌گذارد. ما در حال حاضر ساختارهایی تولید کردیم که طراحی آن در گذشته غیرممکن بوده و ما این اقدام را با همان روش رسم ساختار سه بعدی برای چاپ در مقیاس سه بعدی انجام دادیم و به جای تولید به واسطه‌ی پلاستیک، DNA را در مقیاس نانو چاپ کردیم.

با استفاده از این روش، تیم تحقیقاتی ساختاری با اشکال توپ، مارپیچ، میله و بطری ساختند و یک DNA معروف به Stanford Bunny چاپ کردند. جدا از سادگی این روش در مقایسه با روش‌های سابق اریگامی DNA، در این روش به غلظت بالای نمک منیزیم نیز نیازی احساس نمی‌شود.

Hogberg اظهار داشت: برای برنامه‌های کاربردی بیولوژیکی، تفاوت بسیار مهم این است که می‌توان ساختار جدیدی ایجاد کرد که تا شود و در غلظت‌های نمک فیزیولوژیکی پایدار بماند.

Pekka Orponen پروفسور علوم کامپیوتر دانشگاه آلت معتقد است در روش‌های محاسبات پیشرفته کاملا مشابه توانمند‌ساز کلیدی است که در نانو‌تکنولوژی از مطالعات بنیادی در جهت برنامه‌های پیشگامانه است.

منبع :