Bo-ramahlale ba thehile sethala sa ho kopanya lisebelisoa tsa nanosized, kapa "nano-objects," tsa mefuta e fapaneng haholo -- inorganic kapa organic -- ho etsa meaho e lakatsehang ea 3-D. Leha self-assembly (SA) e sebelitse ka katleho ho hlophisa li-nanomaterials tsa mefuta e mengata, ts'ebetso e bile e ikhethileng haholo, e hlahisa meaho e fapaneng e ipapisitseng le thepa ea mantlha ea thepa. Joalokaha ho tlalehiloe pampiring e phatlalalitsoeng kajeno ho Nature Materials, sethala sa bona se secha sa DNA-programmable nanofabrication se ka sebelisoa ho hlophisa lisebelisoa tse fapaneng tsa 3-D ka mekhoa e tšoanang e behiloeng ho nanoscale (limilione tse likete tsa mitha), moo optical, lik'hemik'hale tse ikhethang. , le thepa e meng ea hlaha.
"Le leng la mabaka a ka sehloohong a etsang hore SA e se mokhoa oa boikhethelo bakeng sa lits'ebetso tse sebetsang ke hore ts'ebetso e ts'oanang ea SA e ke ke ea sebelisoa ka har'a mefuta e mengata ea lisebelisoa ho theha lihlopha tse tšoanang tse laetsoeng tsa 3-D ho tsoa ho li-nanocomponents tse fapaneng," ho hlalositse sengoli se tsamaisanang le Oleg Gang. , moetapele oa Soft and Bio Nanomaterials Group at Centre for Functional Nanomaterials (CFN) -- a US Department of Energy (DOE) Office of Science User Facility at Brookhaven National Laboratori -- le moprofesa oa Boenjineri ba Lik'hemik'hale le oa Fisiks e Sebelisoang le Mahlale a Materials ho Columbia Engineering. "Mona, re ile ra arola ts'ebetso ea SA ho tloha thepa ea thepa ka ho rala liforeimi tse thata tsa polyhedral DNA tse ka kenyelletsang lintho tse sa tšoaneng tsa tlhaho kapa tsa tlhaho tsa nano, ho akarelletsa le tšepe, li-semiconductors, esita le liprotheine le li-enzyme."
Bo-rasaense ba ile ba etsa liforeimi tsa maiketsetso tsa DNA ka sebōpeho sa cube, octahedron le tetrahedron. Ka har'a liforeimi ho na le "matsoho" a DNA ao lintho tsa nano feela tse nang le tatellano ea tlatsetso ea DNA li ka tlamang ho tsona. Li-voxels tsena tsa thepa -- kopanyo ea foreimi ea DNA le nano-object -- ke litene tsa moaho tseo ho tsona ho ka etsoang meaho e meholo ea 3-D. Liforeimi li hokahana ho sa tsotelehe hore na nano-object e ka hare ke ea mofuta ofe (kapa che) ho latela tatellano e tlatselletsang eo e kentsoeng ka eona lithabeng tsa tsona. Ho itšetlehile ka sebōpeho sa tsona, liforeimi li na le palo e fapaneng ea li-vertices 'me kahoo li theha mehaho e fapaneng ka ho feletseng. Lintho life kapa life tsa nano tse tšoaroang ka har'a liforeimi li nka sebopeho seo se ikhethileng.
Ho bontša mokhoa oa bona oa ho kopanya, bo-ramahlale ba ile ba khetha metallic (khauta) le semiconducting (cadmium selenide) nanoparticles le protheine ea baktheria (streptavidin) e le lintho tse inorganic le organic nano-objects tse tla behoa ka har'a liforeimi tsa DNA. Ntlha ea pele, ba tiisitse botšepehi ba liforeimi tsa DNA le ho thehoa ha li-voxels tsa thepa ka ho nka litšoantšo ka li-microscopes tsa elektronike setsing sa CFN Electron Microscopy Facility le Setsi sa Van Andel, se nang le lisebelisoa tse ngata tse sebetsang ka mocheso oa cryogenic bakeng sa mehlala ea likokoana-hloko. Ka mor'a moo ba ile ba lekola meaho ea 3-D lattice ho Coherent Hard X-ray Scattering and Complex Materials Scattering beamlines ea National Synchrotron Light Source II (NSLS-II) -- e 'ngoe ea DOE Office of Science User Facility ho Brookhaven Lab. Columbia Engineering Bykhovsky Moprofesa oa Chemical Engineering Sanat Kumar le sehlopha sa hae ba ile ba etsa computational modelling e senolang hore meaho e entsoeng ka liteko (e ipapisitseng le lipaterone tsa ho hasana ha x-ray) e ne e le tse tsitsitseng ka ho fetisisa thermodynamically tseo li-voxels tsa thepa li ka li etsang.
"Li-voxels tsena tsa lintho tse bonahalang li re lumella ho qala ho sebelisa mehopolo e nkiloeng ho liathomo (le limolek'hule) le likristale tseo li li bōpang, 'me li tsamaisa tsebo ena e kholo le database ho litsamaiso tse khahlang tsa nanoscale," ho hlalositse Kumar.
Liithuti tsa sehlopha sa litlokotsebe tsa Columbia li ile tsa bontša kamoo sethala sa kopano se ka sebelisoang ho tsamaisa tlhophiso ea mefuta e 'meli e fapaneng ea thepa e nang le mesebetsi ea lik'hemik'hale le ea mahlo. Ketsahalong e 'ngoe, ba ile ba kopanya li-enzyme tse peli, ba theha lihlopha tsa 3-D tse nang le boima bo phahameng ba ho paka. Le hoja li-enzyme li ile tsa lula li sa fetohe lik'hemik'hale, li bontšitse keketseho e imenneng hane ea ts'ebetso ea enzymatic. "Li-nanoreactors" tsena li ka sebelisoa ho laola karabelo le ho thusa ho etsa lisebelisoa tse sebetsang ka lik'hemik'hale. Bakeng sa pontšo ea thepa ea optical, ba tsoakane mebala e 'meli e fapaneng ea matheba a quantum -- li-nanocrystals tse nyenyane tse sebelisoang ho etsa lipontšo tsa thelevishene tse nang le mebala e phahameng le khanya. Litšoantšo tse nkiloeng ka microscope ea fluorescence li bontšitse hore lesela le entsoeng le bolokile bohloeki ba mebala ka tlas'a moeli oa diffraction (wavelength) ea leseli; thepa ena e ka lumella ntlafatso e kholo ea tharollo mekhoeng e fapaneng ea ponts'o le theknoloji ea puisano ea optical.
"Re hloka ho nahana bocha hore na lisebelisoa li ka etsoa joang le hore na li sebetsa joang," ho boletse Gang. "Ho ka 'na ha se ke ha hlokahala hore ho hlophisoa bocha thepa e seng e ntse e le teng ka litsela tse ncha ho ka ntlafatsa thepa ea bona." Ho ka etsahala hore sethala sa rona e ka ba theknoloji e nolofalletsang 'ho feta tlhahiso ea khatiso ea 3-D' ho laola thepa ka sekala se senyenyane haholo le ka mefuta e mengata ea thepa. Liqapi tse entsoeng ka mokhoa o ts'oanang oa ho etsa li-lattice tsa 3-D ho tsoa ho li-nano-lintho tse lakatsehang tsa lihlopha tse fapaneng tsa thepa, ho kopanya tse neng li tla nkoa li sa lumellane, li ka fetoha. nanomanofacturing."
Lisebelisoa tse fanoeng ke DOE/Brookhaven National Laboratory. Tlhokomeliso: Litaba li ka hlophisoa ho latela setaele le bolelele.
Fumana litaba tsa morao-rao tsa mahlale ka likoranta tsa mahala tsa lengolo-tsoibila tsa ScienceDaily, tse nchafalitsoeng letsatsi le letsatsi le beke le beke. Kapa sheba litaba tse ntlafalitsoeng ka hora ho 'mali oa hau oa RSS:
Re bolelle seo u se nahanang ka ScienceDaily -- re amohela maikutlo a matle le a mabe. Na u na le mathata ka ho sebelisa sebaka sena? Lipotso?
Nako ea poso: Jan-14-2020