Syantis yo te devlope yon platfòm pou rasanble eleman materyèl nanosize, oswa "nano-objè," nan kalite trè diferan-inòganik oswa òganik-nan vle estrikti 3-D. Menm si pwòp tèt ou-asanble (SA) te avèk siksè te itilize yo òganize nanomateryal nan plizyè kalite, pwosesis la te trè sistèm-espesifik, génération diferan estrikti ki baze sou pwopriyete yo intrinsèques nan materyèl yo. Kòm rapòte nan yon papye pibliye jodi a nan materyèl nati, nouvo ADN-pwogramasyon nanofabrication platfòm yo ka aplike nan òganize yon varyete de 3-D materyèl nan menm fason yo preskri nan nanoskal la (bilyon nan yon mèt), kote inik optik, chimik, ak lòt pwopriyete sòti.
"Youn nan rezon ki fè pi gwo poukisa SA se pa yon teknik nan chwa pou aplikasyon pou pratik se ke pwosesis la menm SA pa ka aplike nan yon gwo ranje nan materyèl yo kreye idantik 3-D ranje ki soti nan diferan nanocomponents," eksplike korespondan otè Oleg Gang, lidè nan Soft ak Bio nanomateryal gwoup nan Sant Enèji) nan Ofrials Fonksyonèl (CFN) (CFN) nan Ofri Ofinaterials (CFN) (CFNAnturals nan Enèji (CFN) (CFNABLIED (CFN) (CFNABLIED OFERNIALS ( Brookhaven laboratwa nasyonal - ak yon pwofesè nan jeni chimik ak nan fizik aplike ak syans materyèl nan Columbia Jeni. "Isit la, nou decoupled pwosesis la SA soti nan pwopriyete materyèl pa konsepsyon rijid ankadreman ADN poliedral ki ka enkapsule divès kalite inòganik oswa òganik nano-objè, ki gen ladan metal, semi-kondiktè, e menm pwoteyin ak anzim."
Syantis yo Enjenieri sentetik ankadreman ADN nan fòm nan yon kib, oktaèd, ak tetraedron. Anndan ankadreman yo se ADN "bra" ke sèlman nano-objè ak sekans lan ADN konplemantè ka mare nan. Voxels materyèl sa yo-entegrasyon an nan ankadreman an ADN ak nano-objè-yo se blòk yo bilding ki soti nan ki makroskale 3-D estrikti ka fèt. Ankadreman yo konekte youn ak lòt kèlkeswa ki kalite nano-objè ki andedan (oswa ou pa) dapre sekans yo konplemantè yo kode ak nan somè yo. Tou depan de fòm yo, ankadreman gen yon kantite diferan nan somè e konsa fòme estrikti antyèman diferan. Nenpòt ki nano-objè akomode andedan ankadreman yo pran sou ki estrikti ankadreman espesifik.
Pou demontre apwòch asanble yo, syantis yo te chwazi nanoparticèl metalik (lò) ak semi-kondwi (kadmyòm selenid) ak yon pwoteyin bakteri (streptavidin) kòm inòganik ak òganik nano-objè yo dwe mete andedan ankadreman ADN yo. Premyèman, yo konfime entegrite nan nan ankadreman yo ADN ak fòmasyon nan voxels materyèl pa D 'ak mikwoskòp elèktron nan etablisman an CFN elektwonik mikroskopi ak Van Andel Enstiti a, ki gen yon suite nan enstriman mizik ki opere nan tanperati kriyojenik pou echantiyon byolojik. Yo Lè sa a, sonde estrikti yo 3-D lasi nan aderan difisil X-ray simen an ak materyèl konplèks simaye gwo bout bwa nan Sinchrotron Nasyonal la Sous Sous II (NSLS-II)-yon lòt DOE Biwo nan etablisman itilizatè Syans nan Brookhaven Laboratwa. Columbia Jeni Bykhovsky Pwofesè nan jeni chimik Sanat Kumar ak gwoup li a fè modèl enfòmatik revele ke estrikti yo eksperimantal obsève lasi (ki baze sou modèl yo simaye X-ray) yo te moun yo ki pi thermodynamically ki estab ki voxels yo materyèl te kapab fòme.
"Voxels materyèl sa yo pèmèt nou kòmanse itilize lide ki sòti nan atòm (ak molekil) ak kristal yo ke yo fòme, ak pò sa a konesans vas ak baz done nan sistèm nan enterè nan nanoskal la," eksplike Kumar.
Elèv gang yo nan Columbia Lè sa a, demontre ki jan yo ta ka platfòm la asanble dwe itilize kondwi òganizasyon an nan de diferan kalite materyèl ak chimik ak fonksyon optik. Nan yon sèl ka yo, yo ko-reyini de anzim, kreye 3-D ranje ak yon dansite anbalaj segondè. Menm si anzim yo rete chimikman chanje, yo te montre sou yon ogmantasyon kat fwa nan aktivite anzimatik. Sa yo "nanoreactors" ta ka itilize manipile reyaksyon cascade ak pèmèt fabwikasyon nan materyèl chimikman aktif. Pou demonstrasyon materyèl optik yo, yo melanje de koulè diferan nan pwen pwopòsyonèl - nanokristal ti ke yo te itilize yo fè ekspozisyon televizyon ak saturation koulè segondè ak klète. Imaj kaptire ak yon mikwoskòp fluoresans te montre ke lasi a ki te fòme kenbe pite koulè anba a limit la difraksyon (longèdonn) nan limyè; Pwopriyete sa a te kapab pèmèt pou amelyorasyon rezolisyon enpòtan nan divès kalite ekspozisyon ak teknoloji kominikasyon optik.
"Nou bezwen repanse ki jan materyèl yo ka fòme ak ki jan yo fonksyone," te di Gang. “Redesign materyèl ka pa nesesè; Senpleman anbalaj materyèl ki egziste deja nan nouvo fason te kapab amelyore pwopriyete yo. Potansyèlman, platfòm nou an ta ka yon teknoloji pèmèt 'pi lwen pase 3-D enprime fabrikasyon' kontwole materyèl nan balans pi piti anpil ak ak pi gwo varyete materyèl ak konpozisyon ki fèt. Sèvi ak apwòch la menm yo fòme 3-D lattices soti nan vle nano-objè nan diferan klas materyèl, entegre sa yo ki ta dwe konsidere kòm enkonpatib, te kapab revolusyone nanomanufacturing. "
Materyèl ki ofri pa DOE/Brookhaven laboratwa nasyonal la. Remak: Kontni ka modifye pou style ak longè.
Jwenn dènye nouvèl syans ak bilten imèl gratis ScienceDaily a, mete ajou chak jou ak chak semèn. Oswa gade èdtan nouvèl mete ajou nan lektè RSS ou a:
Di nou sa ou panse de ScienceDaily - nou akeyi tou de kòmantè pozitif ak negatif. Èske gen nenpòt pwoblèm lè l sèvi avèk sit la? Kesyon?
Post tan: Jul-04-2022