ساخت نانوآنتن با استفاده از اوریگامی DNA

یک تیم تحقیقاتی از دانشگاه صنعتی برونشویگ در آلمان موفق شده با استفاده از ساختار اوریگامی DNA نانوآنتن تولید کند. این کار پیرو تحقیقات پیشین این گروه انجام شده که در نتایج آن در نشریه Science به چاپ رسیده است.

در سال‌های اخیر از داربست‌های DNA به عنوان ابزاری برای نگه‌داشتن نانوذرات در جهت‌های دلخواه استفاده شده است. اوریگامی DNA یکی از روش‌های ایجاد این داربست‌ها است که با کمک آن می‌توان اجسامی سه بعدی تولید کرد. در این پروژه محققان دو نانوذره طلا را روی یک ستون پروتئینی قرار دادند و با این کار ساختاری ایجاد کردند که می‌تواند سیگنال‌های فلوئورسانس را در مقادیر بسیار کم در حد زپتولیتر ایجاد کند. این ساختار به صورت یک ستون برآمده از سطحی صاف است که در آن رشته‌های DNA به عنوان نگه‌دارنده تک‌مولکول‌ها عمل می‌کند.

این سطح صاف از جنس پروتئینی است که بیوتین به آن متصل شده است. ستون در این ساختار 220 نانومتر طول و 15 نانومتر قطر دارد که به وسیله رشته‌های DNA نگه‌داشته شده است. دو ذره طلا به ابعاد 80 تا 100 نانومتر توسط رشته‌های DNA روی بخش جانبی این ستون نگه‌داشته شده که فاصله هر یک از آنها از هم 23 نانومتر است. این نانوذرات به عنوان متمرکز کننده نور عمل می‌کند. میان این دو نانوذره، یک رنگ فلوئورسانس قرار دارد که منبع تابش فعال در این ساختار است.

نتایج این پروژه نشان می‌دهد که اوریگامی DNA ابزار مناسبی برای ساخت داربست جهت نگه‌داشتن مولکول‌ها است. این پروژه نشان داد که با تولید نانوساختارها با دقت اتمی می‌توان اجزاء اولیه ادوات بزرگ‌تر را تولید کرد. با استفاده از این ابزار می‌توان نور را در مقیاس‌های بسیار کم متمرکز کرد، ساختار ایجاد شده در این پروژه می‌تواند 100 برابر دقیق‌تر از ابزارهای رایج نور را متمرکز کند. نکته جالب در این پروژه آن است که چون از رشته‌های DNA برای تولید آن استفاده شده در نتیجه طراحی ساختار قابل برنامه‌ریزی است به طوری که این ساختار را می‌توان طوری ساخت که رشته‌های DNA به صورت خودبه‌خودی دور آنتن بپیچند و هر آنچه که مد نظر محققان است آنجا نگه‌دارند.