Dna er byggestenen til fremtidens nanoteknologi
more_vert
close

Få de daglige nyheder fra Version2 og Ingeniøren. Læs mere om nyhedsbrevene her.

close
Ved at tilmelde dig accepterer du vores Brugerbetingelser, og du accepterer, at Teknologiens Mediehus og IDA-gruppen lejlighedsvis kan kontakte dig om arrangementer, analyser, nyheder, job og tilbud m.m. via telefon og e-mail. I nyhedsbreve, e-mails fra Teknologiens Mediehus kan der forefindes markedsføring fra samarbejdspartnere.

Dna er byggestenen til fremtidens nanoteknologi

Forskere ved Northwestern University i Chicago har fundet en nanoteknologisk fremstillingsproces, som giver helt nye muligheder for styret krystalvækst. Det sker ved hjælp af de fysiske egenskaber i dna-strenge, som kendes fra levende, organiske celler.

Teknikken løser et basalt problem i nanovidenskab med at få små partikler til at samle sig i forudbestemte mønstre.

Der er i dette første forsøg brugt syntetiske dna-strenge, fastgjort til små guldpartikler. Teknikken er dog ikke begrænset til guldpartikler eller bestemte dna-sekvenser. Det er en generel nøgleteknik med utallige muligheder.

Ideen tager udgangspunkt i det, at en dna-streng binder sig med en anden streng. Forskerne designer den specifikke genetiske kode af dna-byggeblokkene og sætter guldpartiklerne sammen med blokkene.

Dna-stykkerne fungerer som velcro, der passer sammen med andre bestemte dna-stykker.

Når guldpartiklerne med de påhæftede dna-sekvenser svømmede rundt i et vandbad, tiltrak dna-trådene præcis de dna-sekvenser, som var komplementære, sådan at de dannede par. Andre dna-strenge med forkerte sekvenser blev skubbet væk.

Dna-trådene har dermed både bestemt krystallernes facon og sørget for de mekaniske kræfter, der fik krystallerne til at organisere sig selv i en pæn gitterstruktur, skriver forskerne i en pressemeddelelse på universitetets hjemmeside.

På den måde blev der opbygget krystaller bestående af op til en million guldpartikler.

Bygge alt

Forskerne har i de seneste 12 år drømt om at opbygge materialer helt fra bunden, atom for atom. Men først nu er der kommet rigtigt hul på den viden, der er nødvendig.

»Når først vi mestrer dette her, kan vi bygge alting,« siger Chad A. Mirkin, som har ledet arbejdet, og som er direktør for universitetets institut for nanoteknologi.

Under en forsøgsrække har forskerne opbygget ensartede krystaller af guldpartikler i nanostørrelse, 15 nanometer i diameter hver. Så små, at de har fået rollen som atomer i et atomgitter.

Krystallerne er meget forskellige i facon og egenskaber, alt efter hvilken slags dna der blev brugt. Men de kan også variere i facon med temperaturen i badet, hvor de dannes.

Selvorganisering bliver nyt forskningsområde

Imidlertid ved man stadig ikke nok om de kræfter, der styrer selvorganisering.

»Det bliver en af de store udfordringer at bestemme, hvilke kombinationer af nanopartikler der skal til for at bygge bestemte, interessante strukturer,« siger kemiprofessor George C. Schatz, som har deltaget i projektet.

Guldpartiklerne er dog kun begyndelsen. Når metoden bliver mere raffineret, skal der bruges mange andre stoffer, og der skal bygges kugler, stænger, kuber og pyramider.

»Det tog årtier at lære at opbygge kunstigt dna. Nu har vi lært, hvordan man bruger den syntetiske form - uden for menneskekroppen - til at opbygge døde materialer til nyttige formål. Og det er ret bemærkelsesværdigt,« siger Chad A. Mirkin.

Smykkesten som diamanter, rubiner og safirer er forskellige krystalstrukturer, som får deres særlige fysiske egenskaber fra atomgitterets struktur.

Fremtidsperspektivet er perfekte designerkrystaller til for eksempel optik, elektronik, katalysatorer eller medicinske formål.

Forskningsresultatet er bragt i Nature under titlen "DNA-programmable nanoparticle crystallization".

Dokumentation

Forskernes pressemeddelelse

sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først

Vi kan blive vidne til et gennembrud indenfor designet og produktionen af meget små nano-robotter.
På den noget mørkere siden af denne teknologi ligger muligheden for at producere højtydende sprængstoffer, disse findes allerede i dag på kemikernes computere, men har tidliger ikke kunnet produceres.

MVH
dmalcus

  • 0
  • 0
Bidrag med din viden – log ind og deltag i debatten