Nano-stuthan maisleachd: A 'tional nontostures ored nigheadaireachd ann an 3d - gu saidheansail

Tha luchd-saidheans air àrd-ùrlar a leasachadh airson cruinneachadh nan diofar stuthan, no "nano-nithean," de dhiofar sheòrsaichean - organach no organach a-steach do structaran 3-d a tha thu ag iarraidh. Ged a tha fèin-chruinneachadh (SA) air a chleachdadh gu soirbheachail gus Nasanta Ìs a chuir air dòigh, tha am pròiseas air a bhith gu math sònraichte, a 'gineadh diofar structaran stèidhichte air feartan gnèitheach nan stuthan. Mar a chaidh aithris ann am pàipear a chaidh fhoillseachadh an-diugh ann an stuthan nàdair, faodar an àrd-ùrlar nana-dhunnsaichean ùr aca an DNA aca a chuir air dòigh gus grunn dhòighean-iarainn a chuir air dòigh aig nanoscale (billeanan de mheatair), far a bheil e a 'nochdadh toptaichte opracigeach, agus togalaichean eile.

"Chan eil aon de na prìomh adhbharan air sgàth dòigh sam bith airson tagraidhean practaigeach a chuir an sàs ann an raon farsaing de stuthan agus bus nan Nanomaports Obair-lann - agus àrd-ollamh innleadaireachd ceimigeach agus fiosaigs agus stuthan gnìomhaichte agus saidheans aig innleadaireachd Columbbia. "An seo, dhiùlt sinn a 'phròiseas SA bho thogalaichean stuthan le bhith a' dealbhadh grunn stuthan neo-èigheach no organ-fratagan, agus eadhon prothers agus enzymes."

Chuir an luchd-saidheans brath-sgoile synthetic synthetic ann an cruth ciùb, Octeagedron agus Tetrachail. Taobh a-staigh na frèaman tha DNA "armachd" nach urrainn ach nao-nithean leis an t-sreath DNA a cheangal ris. Tha na stuthan stuthan sin - amalachadh air frèam DNA agus nano-rud a tha na blocaichean togail às an urrainnear structaran 3-D a dhèanamh. Bidh na frèam a 'ceangal ri chèile ge bith dè an seòrsa noin-rud a-staigh (no nach eil) a rèir nan sreathan taice a tha iad a' faighinn a-steach. A rèir an cumadh aca, tha àireamh eadar-dhealaichte de dh 'eas-eòlasach aig frèaman agus mar sin a' cruthachadh structaran gu tur eadar-dhealaichte. Bidh neap-nithean sam bith a tha a 'cumail a-mach am frèamaichean a' gabhail ris an structar frèam sònraichte sin.

Gus an dòigh-obrach cruinneachaidh aca a nochdadh, tha an luchd-saidheans a 'cruthachadh meatellic (òr) agus sememiup (gadpium) Nanso-nano-nan Nano-nano a' dol am broinn frèamaichean DNA. An toiseach, dhearbh iad ionracas an DNA frèaman agus cruthachadh stuthan le bhith a 'smaoineachadh le goireas electric electron eireachdail airson sampaill bith-eòlasach. An uairsin thug iad air na structaran lobhta 3-D a sgapadh cruaidh X-ray cruaidh agus cuilbheart de ghoireasan cleachdaiche ceart) - goireas doe eile de ghoireas cleachdaiche saidheansail ann an Brookhaven Lab. B 'e co-chòrdadh Columbia a bha an t-ollamh ceimigeach Inkhovsky san t-ollamh ceimigeach Sanat Kumar agus a bhuidheann a' nochdadh am pàtrain lobhtachan a tha air an amharc (stèidhichte air na pàtrain latttering x-gheur a dh 'fhaodadh a bhith àbhaisteach a dh' fhaodadh a bhith a 'cruthachadh.

"Tha na Voxels Star sin a 'toirt cothrom dhuinn tòiseachadh a' cleachdadh bheachdan a thig bho Atoman (agus na criostalan a bhios iad a 'cruthachadh, agus am port mòr seo gu na seirbheisean asscale," mhìnich thu Kumar.

Sheall oileanaich Gang aig Columbia agus an uairsin air mar a ghabhadh an àrd-ùrlar cruinneachaidh a chleachdadh gus eagrachadh dà sheòrsa stuthan le gnìomhan ceimigeach agus optigeach. Ann an aon chùis, bha iad a 'co-chruinneachadh dà enzymes, a' cruthachadh arrays 3-D le dùmhlachd pacaidh àrd. Ged a dh 'fhàs na h-uenzymes gu ìre bheag gun atharrachadh, sheall iad mu àrdachadh ceithir uiread ann an gnìomhachd enzymatic. Dh 'fhaodadh na "Nanortabar" sin a bhith air an cleachdadh gus ath-bheachdan barcade a làimhseachadh agus a' comasachadh stuthan de stuthan gnìomhach gu ìre mhòr. Airson an taisbeanadh stuthan optigeach, rinn iad measgaichte air dà dhùthaich eadar-dhealaichte defatsame pantume - stoidhlichean beaga bìodach a thathas a 'cleachdadh gus taisbeanaidhean telebhisean a dhèanamh le sùla telebhisean agus biormaid. Sheall ìomhaighean a chaidh a ghlacadh le Mioccop Fluorescence a bha na cruth-atharrachaidh dathte a chaidh a chumail suas fon chrìoch dhiofar (tonn-tonn le solas; Dh 'fhaodadh an togalach seo a bhith a' ceadachadh leasachadh mòr gun rùn ann an diofar theicneòlasan taisbeanaidh agus optigeach.

"Feumaidh sinn ath-structa agus mar as urrainnear stuthan a chruthachadh agus mar a bhios iad ag obair," thuirt Gang. "Is dòcha nach eil feum air ath-dhealbhadh buntainneach; dìreach a 'pacadh na stuthan a th' ann ann an dòighean ùra a thèid beachdachadh air na lannan a tha miannaichte agus sgrìobhaidhean sònraichte 3-D a 'dèanamh armoman-saothrachadh."

Stuthan air an toirt seachad le obair-lann Nàiseanta DoE / Brookhaven. Nòta: Faodar susbaint a dheasachadh airson stoidhle agus fad.

Faigh na naidheachdan saidheans as ùire le cuairt-litrichean post-d an-asgaidh gu saidheanseil, air ùrachadh gach latha agus gach seachdain. No coimhead air naidheachdan ùrachadh san uair anns an leughadair RSS agad:

Inns dhuinn dè do bheachd air gu saidheansail - tha sinn a 'cur fàilte air gach cuid beachdan adhartach is àicheil. A bheil duilgheadasan sam bith agad a 'cleachdadh na làraich? Ceistean?


Ùine a 'phuist: Faoilleach-14-2020