વૈજ્ entists ાનિકોએ નેનોસાઇઝ્ડ મટિરિયલ ઘટકો, અથવા "નેનો- objects બ્જેક્ટ્સ"-ખૂબ જ અલગ પ્રકારનાં-અકાર્બનિક અથવા કાર્બનિક-ઇચ્છિત 3-ડી સ્ટ્રક્ચર્સમાં ભેગા કરવા માટે એક પ્લેટફોર્મ વિકસિત કર્યું છે. તેમ છતાં સ્વ-એસેમ્બલી (એસએ) નો સફળતાપૂર્વક વિવિધ પ્રકારના નેનોમેટ્રીયલ્સને ગોઠવવા માટે ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો છે, તેમ છતાં, પ્રક્રિયા અત્યંત સિસ્ટમ-વિશિષ્ટ રહી છે, સામગ્રીના આંતરિક ગુણધર્મોના આધારે વિવિધ રચનાઓ ઉત્પન્ન કરે છે. નેચર મટિરીયલ્સમાં આજે પ્રકાશિત કાગળમાં અહેવાલ મુજબ, નેનોસ્કેલ (એક મીટરના અબજ), જ્યાં અનન્ય opt પ્ટિકલ, રાસાયણિક અને અન્ય ગુણધર્મો ઉભરી આવે છે તે જ સૂચવેલ રીતોમાં વિવિધ 3-ડી સામગ્રીને ગોઠવવા માટે તેમના નવા ડીએનએ-પ્રોગ્રામેબલ નેનોફેબ્રિકેશન પ્લેટફોર્મ લાગુ કરી શકાય છે.
"એસ.એ. પ્રાયોગિક એપ્લિકેશનો માટે પસંદગીની કોઈ તકનીક નથી તે એક મુખ્ય કારણ એ છે કે વિવિધ નેનોકોમ્પોનન્ટ્સ પાસેથી સમાન 3-ડી ઓર્ડર એરે બનાવવા માટે તે જ એસએ પ્રક્રિયાને વિશાળ શ્રેણીમાં લાગુ કરી શકાતી નથી," ફંક્શનલ નેનોમેટ્રિયલ્સ (સીએફએન) ના સોફ્ટ અને બાયો નેનોમેટ્રિયલ્સ ગ્રુપના નેતા (સી.એફ.એન.) ના નેનોમેટ્રિયલ્સ (સી.એફ.એન. - અને કોલમ્બિયા એન્જિનિયરિંગમાં કેમિકલ એન્જિનિયરિંગ અને એપ્લાઇડ ફિઝિક્સ અને મટિરીયલ્સ સાયન્સના પ્રોફેસર. "અહીં, અમે સખત પોલિહેડ્રલ ડીએનએ ફ્રેમ્સની રચના કરીને સામગ્રીના ગુણધર્મોમાંથી એસએ પ્રક્રિયાને ડિસપ્લે કરી હતી જે ધાતુઓ, સેમિકન્ડક્ટર્સ અને પ્રોટીન અને એન્ઝાઇમ્સ સહિત વિવિધ અકાર્બનિક અથવા કાર્બનિક નેનો- jects બ્જેક્ટ્સને સમાવી શકે છે."
વૈજ્ .ાનિકોએ ક્યુબ, ઓક્ટાહેડ્રોન અને ટેટ્રેહેડ્રોનના આકારમાં કૃત્રિમ ડીએનએ ફ્રેમ્સને ઇજનેરી કરી. ફ્રેમ્સની અંદર ડીએનએ "હથિયારો" છે જે પૂરક ડીએનએ સિક્વન્સ સાથે ફક્ત નેનો- objects બ્જેક્ટ્સ બાંધી શકે છે. આ સામગ્રી વોક્સલ્સ-ડીએનએ ફ્રેમ અને નેનો- object બ્જેક્ટનું એકીકરણ-તે બિલ્ડિંગ બ્લોક્સ છે જ્યાંથી મેક્રોસ્કેલ 3-ડી સ્ટ્રક્ચર્સ બનાવી શકાય છે. ફ્રેમ્સ એકબીજા સાથે જોડાય છે તે ધ્યાનમાં લીધા વિના નેનો- object બ્જેક્ટની અંદર (અથવા નહીં) તેઓ તેમના શિરોબિંદુઓ પર એન્કોડ કરેલા પૂરક સિક્વન્સ અનુસાર છે. તેમના આકારના આધારે, ફ્રેમ્સમાં વિવિધ સંખ્યામાં શિરોબિંદુઓ હોય છે અને તેથી તે સંપૂર્ણપણે અલગ રચનાઓ બનાવે છે. ફ્રેમ્સની અંદર હોસ્ટ કરેલા કોઈપણ નેનો- objects બ્જેક્ટ્સ તે ચોક્કસ ફ્રેમ સ્ટ્રક્ચર લે છે.
તેમના એસેમ્બલી અભિગમ દર્શાવવા માટે, વૈજ્ .ાનિકોએ ડી.એન.એ. ફ્રેમ્સની અંદર મૂકવા માટે મેટાલિક (ગોલ્ડ) અને સેમિકન્ડક્ટિંગ (કેડમિયમ સેલેનાઇડ) નેનોપાર્ટિકલ્સ અને બેક્ટેરિયલ પ્રોટીન (સ્ટ્રેપ્ટાવિડિન) પસંદ કર્યા. પ્રથમ, તેઓએ સીએફએન ઇલેક્ટ્રોન માઇક્રોસ્કોપી સુવિધા અને વેન એંડલ ઇન્સ્ટિટ્યૂટ પર ઇલેક્ટ્રોન માઇક્રોસ્કોપ સાથે ઇમેજિંગ દ્વારા ડીએનએ ફ્રેમ્સની અખંડિતતાની અને સામગ્રી વોક્સલ્સની રચનાની પુષ્ટિ કરી, જેમાં જૈવિક નમૂનાઓ માટે ક્રાયોજેનિક તાપમાનમાં કાર્યરત ઉપકરણોનો સ્યુટ છે. ત્યારબાદ તેઓએ નેશનલ સિંક્રોટ્રોન લાઇટ સોર્સ II (એનએસએલએસ- II) ની સુસંગત હાર્ડ એક્સ-રે સ્કેટરિંગ અને જટિલ સામગ્રી સ્કેટરિંગ બીમલાઇન્સ પર 3-ડી જાળીની રચનાઓની તપાસ કરી-બ્રૂકહાવેન લેબમાં વિજ્ .ાન વપરાશકર્તા સુવિધાની બીજી ડીઓઇ office ફિસ. કોલમ્બિયા એન્જિનિયરિંગ બાયખોવ્સ્કીના કેમિકલ એન્જિનિયરિંગ સનાત કુમાર અને તેના જૂથે કોમ્પ્યુટેશનલ મોડેલિંગ કર્યું હતું જે દર્શાવે છે કે પ્રાયોગિક રૂપે અવલોકન કરાયેલ જાળીની રચનાઓ (એક્સ-રે સ્કેટરિંગ પેટર્નના આધારે) એ સૌથી થર્મોોડાયનેમિકલી સ્થિર છે જે સામગ્રી વોક્સલ્સ રચાય છે.
કુમારે સમજાવ્યું, "આ સામગ્રી વોક્સલ્સ અમને અણુઓ (અને પરમાણુઓ) અને તેઓ બનાવેલા સ્ફટિકોમાંથી મેળવેલા વિચારોનો ઉપયોગ શરૂ કરવાની મંજૂરી આપે છે, અને નેનોસ્કેલમાં આ વિશાળ જ્ knowledge ાન અને ડેટાબેઝને રસની સિસ્ટમોમાં બંદર આપે છે," કુમારે સમજાવ્યું.
ત્યારબાદ કોલમ્બિયાના ગેંગના વિદ્યાર્થીઓએ દર્શાવ્યું કે કેવી રીતે રાસાયણિક અને opt પ્ટિકલ કાર્યો સાથે બે વિવિધ પ્રકારની સામગ્રીના સંગઠનને ચલાવવા માટે એસેમ્બલી પ્લેટફોર્મનો ઉપયોગ કરી શકાય છે. એક કિસ્સામાં, તેઓએ બે ઉત્સેચકો સહ-એસેમ્બલ કર્યા, ઉચ્ચ પેકિંગની ઘનતા સાથે 3-ડી એરે બનાવ્યા. જોકે ઉત્સેચકો રાસાયણિક રૂપે યથાવત રહ્યા, તેઓએ એન્ઝાઇમેટિક પ્રવૃત્તિમાં ચાર ગણો વધારો દર્શાવ્યો. આ "નેનોરેક્ટર્સ" નો ઉપયોગ કાસ્કેડ પ્રતિક્રિયાઓને ચાલાકી કરવા અને રાસાયણિક સક્રિય સામગ્રીના બનાવટને સક્ષમ કરવા માટે થઈ શકે છે. Ical પ્ટિકલ મટિરિયલ નિદર્શન માટે, તેઓએ ક્વોન્ટમ બિંદુઓના બે જુદા જુદા રંગો મિશ્રિત કર્યા - નાના નેનોક્રિસ્ટલ્સ જેનો ઉપયોગ ઉચ્ચ રંગ સંતૃપ્તિ અને તેજ સાથે ટેલિવિઝન ડિસ્પ્લે બનાવવા માટે કરવામાં આવે છે. ફ્લોરોસન્સ માઇક્રોસ્કોપથી કબજે કરેલી છબીઓ દર્શાવે છે કે રચાયેલી જાળી પ્રકાશની વિક્ષેપ મર્યાદા (તરંગલંબાઇ) ની નીચે રંગ શુદ્ધતા જાળવી રાખે છે; આ મિલકત વિવિધ ડિસ્પ્લે અને opt પ્ટિકલ કમ્યુનિકેશન તકનીકોમાં નોંધપાત્ર રીઝોલ્યુશન સુધારણાની મંજૂરી આપી શકે છે.
ગેંગે જણાવ્યું હતું કે, "સામગ્રીની રચના કેવી રીતે થઈ શકે છે અને તેઓ કેવી રીતે કાર્ય કરે છે તેના પર ફરીથી વિચાર કરવાની જરૂર છે." "મટિરીયલ રીડિઝાઇન જરૂરી ન હોઈ શકે; ફક્ત નવી રીતે હાલની સામગ્રીને પેકેજ કરવાથી તેમની મિલકતોમાં વધારો થઈ શકે છે. સંભવિત રૂપે, અમારું પ્લેટફોર્મ '3-ડી પ્રિન્ટિંગ મેન્યુફેક્ચરિંગથી આગળ' સક્ષમ ટેકનોલોજી હોઈ શકે છે, ઘણી નાના ભીંગડા પર સામગ્રીને નિયંત્રિત કરવા માટે અને વધુ સામગ્રીની વિવિધતા અને ડિઝાઇન કરેલી રચનાઓ સાથે, વિવિધ સામગ્રીના વર્ગના 3-ડી લેટિસીસ, જે સંકલન કરે છે, તે સમાનરૂપે છે.
ડીઓઇ/બ્રૂકવેન રાષ્ટ્રીય પ્રયોગશાળા દ્વારા પૂરી પાડવામાં આવેલ સામગ્રી. નોંધ: સામગ્રી અને લંબાઈ માટે સામગ્રી સંપાદિત કરી શકાય છે.
દરરોજ અને સાપ્તાહિક અપડેટ કરેલા, સાયન્સડૈલીના મફત ઇમેઇલ ન્યૂઝલેટરો સાથે નવીનતમ વિજ્ .ાન સમાચાર મેળવો. અથવા તમારા આરએસએસ રીડરમાં કલાકદીઠ અપડેટ કરેલા ન્યૂઝફિડ જુઓ:
તમે સાયન્સડૈલી વિશે શું વિચારો છો તે અમને કહો - અમે સકારાત્મક અને નકારાત્મક બંને ટિપ્પણીઓનું સ્વાગત કરીએ છીએ. સાઇટનો ઉપયોગ કરીને કોઈ સમસ્યા છે? પ્રશ્નો?
પોસ્ટ સમય: જાન્યુઆરી -14-2020