ידענים: ננו טכנולוגיה

מאת 9 בפברואר 2011 4 תגובות

מדענים הצליחו לייצר רשת דמויית-יהלום המורכבת מננו-חלקיקי זהב ומחלקיקי נגיף השזורים זה בזה ואשר מוחזקים יחדיו בעזרת סלילי דנ"א. המבנה החדשני – תערובת מוגדרת של ננו-חלקיקים מתכתיים וקשיחים יחד עם חלקי נגיפים (capsids), הקשורים יחדיו ע"י מולקולת החיים – דנ"א – מהווה שלב מרתק ביכולתם של המדענים לשלב מגוון חומרים לשם הכנת התקנים זערוריים ביותר.

אילוסטרציה של הסריג הגבישי שנוצר על ידי  Sung Yong Park. איור: Adolf Lachman

אילוסטרציה של הסריג הגבישי שנוצר על ידי Sung Yong Park. איור: Adolf Lachman

ממצאי המחקר, שנערך ע"י מדענים מהמרכז הרפואי באוניברסיטת רוצ'סטר (Rochester), ממרכז המחקר סקריפס (Scripps) ומהמכון הטכנולוגי של מסצ'וסטס (MIT), פורסמו לאחרונה בכתב-העת המדעי Nature Materials.

למרות שהאנשים בדרך-כלל מחשיבים את הדנ"א כמרשם לחיים, צוות המחקר השתמש בדנ"א, במקום זאת, כאמצעי להכוונה מדויקת של חלקיקים זערוריים בעוד שסלילי הדנ"א משמשים כבני-לוויה לחלקיקים.

מאפיין מפתח במחקר הינו הזיקה הייחודית והבררנית של ארבעת הבסיסים הכימיים של הדנ"א אחד לשני. החוקרים הכינו מקטעים מוגדרים של דנ"א ואז קשרו אותם לננו-חלקיקי זהב ולחלקיקי נגיפים, ובכך הצליחו להכווין אותם בדיוק ולאלץ אותם להתארגן במבנה של סריג גבישי.

כאשר החוקרים ערבבו יחדיו את החלקיקים הופיע מאליו הסריג הגבישי – ההתקן פשוט "התארגן עצמאית" או, בשפה אחרת, בנה את עצמו. בכך החוקרים הצליחו לספק גמישות נוספת לאוסף הכלים, שבהם משתמשים המדענים בכדי לייצר התקנים ננו-מטריים.

"חומרים אורגניים מגיבים בדרכים שונות לחלוטין מאשר ננו-חלקיקים מתכתיים. העובדה כי הצלחנו להפעיל במשולב חומרים כה שונים כך שיתאימו למבנה משותף מדגימה מספר אפשרויות חדשות להכנת התקנים ננומטריים," מסביר Sung Yong Park, פרופסור לביו-סטטיסטיקה וביולוגיה חישובית מאוניברסיטת רוצ'סטר.

סריג גבישי כזה מהווה מרכיב מפתח בהתקנים הידועים כגבישים פוטוניים (המונח בוויקיפדיה), המסוגלים לשלוט בקרינת אור בצורה מדויקת ולחסום צבעים/אורכי-גל מסוימים מלעבור דרך הסריג. למרות שכבר קיימים גבישים פוטוניים תלת-מימדיים המסוגלים "לעקם" קרינה באורכי-גל גבוהים יותר, כגון קרינה תת-אדומה, הגביש החדש מסוגל לשלוט בקרינת אור-נראה. מדענים ברחבי העולם צופים יישומים רבים לגבישים מסוג זה, החל ממחשבים אופטיים וכלה במערכות טלקומוניקציה, אולם יכולת הייצור ומידת היציבות עדיין מהוות אתגרים רציניים בתחום זה.

בתוככי המבנה פועלים בעצם שני כוחות מובחנים, מציין החוקר – חלקיקי הזהב וחלקיקי הנגיפים דוחים אלו את אלו, אולם דחייה זו מבוטלת ע"י המשיכה שבין סלילי הדנ"א המשלימים שמוקמו באופן מדויק.

הידיעה על המחקר

4 תגובות ל “מבנה מורכב של חלקיקי זהב, דנ"א ונגיפים”

  1. עמית

    חולה על המאה 21…….ממש מסע בין כוכבים מתגשם לי מול העניים
    מה שכן בטח הילדים של הילדים שלי יהנו מיזה

  2. דניאל

    זו תהיה טכנולוגיה רפואית לעשירים בלבד לפחות בעשר השנים הראשונות אחרי שיפותחו טיפולים ננוביולוגיים.

  3. ציקלון

    אין ספק הננו-טכנולוגיה זה העתיד של המדע כמעט הכל יבוא ממנו בעתיד ממש כמו החשמל המצוי בכל מכל כל אם רק מחפשים אותו !
    כפי שכבר חשבתי מכתבות קודמות וכאן זה כבר מוחשי, איברי החילוף שישתלבו בגוף יבואו מכיוון הננו הזעיר ולא כפי שחשבו בעבר כחלקים מוכנים גדולים..בקיצור האדם מכונה הרבה יותר קרוב מכפי שנדמה, אם כי חלקי ה"מכונה" יהיו זעירים שישלתבו מבלי לבלוט בגוף האדם..כמו מעבדות קטנות שימוקמו בגוף ויעבירו מידע חשוב "פנים" החוצה ע"י משדרי ננו, תרופות שמשתחררות לפי הצורך כבר מכירים, מנקים קטנים בהחלט יהיו להיט, שיפור השמיעה והראיה הכושר הגופני ועוד
    וגם טלפון זעיר שתול באוזן ואם כבר אז גם MP לשמיעת מוסיקה ישירות במוח!

הוספת תגובה

  • (will not be published)