Ученые при помощи ДНК проконтролировали самосборку частиц в нужные структуры
02.11.2021, 08:40 Команда физиков обнаружила, что молекулы ДНК могут помочь небольшим частицам в жидкости собираться в структуры с нужным числом связей между элементами.
Физики показали, как молекулы ДНК могут помочь соединять наночастицы в массивы с нужной структурой. Это облегчит проектирование и синтез новых материалов
Зачастую ученым необходимо получить нанообъекты с нужной структурой и свойствами. Но методов для контроля такой структуры отнюдь не так много, как хотелось бы. Самый перспективный из них называется самосборкой и заключается в создании связей между молекулами таким образом, чтобы в конечном итоге они образовали нужную частицу. Но при использовании такого метода исследователи зачастую оказываются ограничены в контроле структуры конечного объекта.
Чтобы решить эту проблему, авторы новой работы провели серию экспериментов по захвату и манипулированию поведением молекул ДНК на поверхности частиц. В своих экспериментах исследователи использовали частицы микрометрового размера. Авторы погружали крошечные капельки в раствор, после чего к ним прикрепляли линкеры ДНК с «липкими» концами, которые позволяют комбинировать наночастицы и в конечном итоге сформировать массив элементов с желаемой структурой.
По словам авторов, при помощи нового метода можно запрограммировать свойства конкретного материала таким образом, чтобы он мог быть эластичным или хрупким, или даже обладать способностью к самовосстановлению после повреждения. Все это возможно благодаря тому, что связи между частицами можно создавать и разрушать обратимо.
При помощи ДНК-линкеров можно контролировать число связей каждой частицы со своими соседями — например, она сможет связаться с одной, двумя, 10 или даже 20 частицами. Такая возможность существенно расширяет возможности ученых в проектировании новых материалов.
Статья исследователей опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
Физики показали, как молекулы ДНК могут помочь соединять наночастицы в массивы с нужной структурой. Это облегчит проектирование и синтез новых материалов
Зачастую ученым необходимо получить нанообъекты с нужной структурой и свойствами. Но методов для контроля такой структуры отнюдь не так много, как хотелось бы. Самый перспективный из них называется самосборкой и заключается в создании связей между молекулами таким образом, чтобы в конечном итоге они образовали нужную частицу. Но при использовании такого метода исследователи зачастую оказываются ограничены в контроле структуры конечного объекта.
Чтобы решить эту проблему, авторы новой работы провели серию экспериментов по захвату и манипулированию поведением молекул ДНК на поверхности частиц. В своих экспериментах исследователи использовали частицы микрометрового размера. Авторы погружали крошечные капельки в раствор, после чего к ним прикрепляли линкеры ДНК с «липкими» концами, которые позволяют комбинировать наночастицы и в конечном итоге сформировать массив элементов с желаемой структурой.
По словам авторов, при помощи нового метода можно запрограммировать свойства конкретного материала таким образом, чтобы он мог быть эластичным или хрупким, или даже обладать способностью к самовосстановлению после повреждения. Все это возможно благодаря тому, что связи между частицами можно создавать и разрушать обратимо.
При помощи ДНК-линкеров можно контролировать число связей каждой частицы со своими соседями — например, она сможет связаться с одной, двумя, 10 или даже 20 частицами. Такая возможность существенно расширяет возможности ученых в проектировании новых материалов.
Статья исследователей опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
Ещё новости по теме:
18:20