پیاده‌سازی مخابرات مولکولی پیچیده میان دو نانوذره

پژوهشگران اسپانیایی موفق به ارائه سامانه مخابراتی نانوذره‌ای شدند که در آن دو نانوذره از طریق سیگنال‌دهی شیمیایی می‌توانند با هم ارتباط برقرار کنند.

کد خبر: ۶۱۲۳۱۲

شنبه - ۲۰ خرداد ۱۳۹۶ / June 10, 2017

اخبار دانشگاهی را از «کانال اخبار دانشگاهی SNN.ir» دنبال کنید

به گزارش گروه دانشگاه خبرگزاری دانشجو؛ پژوهشگران اسپانیایی موفق به ارائه سامانه مخابراتی نانوذره‌ای شدند که در آن دو نانوذره از طریق سیگنال‌دهی شیمیایی می‌توانند با هم ارتباط برقرار کنند. این پروژه را می‌توان اولین مثال از مخابرات مولکولی پیچیده میان دو نانوذره دانست.

محققان اسپانیایی نشان دادند که میان دو نانوذره معدنی می‌توان ارتباط مخابراتی ایجاد کرد. این ارتباط از همان ارتباط دو طرفه‌ آنالوگ به سیگنال‌های شیمیایی است که در حیوانات و گیاهان برای کنترل اندام‌ها یا ارتباط با دیگر اورگانیسم‌ها به کار گرفته می‌شود.

این تحقیقات حوزه تولید نانوذرات متعامل را یک گام به جلو می‌برد که در آن می‌توان برای توسعه علوم مختلف و پزشکی استفاده کرد.

از اختراع تلگراف تا وب ۲، انسان از امواج الکترومغناطیس برای ایجاد ارتباط استفاده کرده است. این امواج در مقیاس‌های نانومتری مشکل‌ساز هستند؛ چرا که تجهیزات مورد استفاده مخابرات را نمی‌توان در این ابعاد ساخت. اما طبیعت برای حل این مشکل، در طول میلیاردها سال گذشته از ابتکاری استفاده کرده است که در آن اورگانیسم‌ها برای ارتباط با هم از هورمون‌ها و دیگر پیام‌برهای شیمیایی استفاده کرده‌اند. انسا‌ن‌ها توانسته‌اند شکل ساده‌ای از این مولکول‌ها را برای رهاسازی دارو و دیگر کاربردها تولید کنند، اما مخابرات شیمیایی پیچیده چند طرفه در طبیعت، تاکنون به دست بشر ایجاد نشده است.

رامون مارتینز مانز و همکارانش از دانشگاه پلی‌تکنیک والنسیا با همکاری محققانی از دانشگاه مادرید، دو نوع نانوذرات به نام‌های S۱ و S۲ را در آب دیسپرس کردند. زمانی که لاکتوز به این محلول اضافه می‌شود، یک آنزیم روی S۱ عمل کرده و آن را هیدرولیز می‌کند و به گالاکتوز و گلوکر تبدیل می‌کند. گلوکز نیز با استفاده از اکسیداز گلوکز موجود روی S۲ هیدرولیز شده و به گلوکنیک اسید تبدیل می‌شود. در نتیجه pH افت کرده و نانودریچه‌های ابرمولکولی روی S۲ باز شده و N-استیل-L- سیستئین رهاسازی می‌شود. همچنین از سوی دیگر موجب از هم‌گسیختگی ارتباط دهنده دی‌سولفیدی روی S۱ می‌شود که این آزادسازی رنگ را در پی دارد.

این گروه در این پروژه موفق به ارائه یک سیستم مخابراتی پیچیده نانوذره‌ای شدند. ماسیمیلانو پیروبون از دانشگاه نبرسکا معتقد است که این پروژه بسیار جالب توجه بوده و سنگ بنای اولیه برای تولید ساختارهای پیچیده است.