برای کمک به افراد مبتدی؛

چگونه با اوریگامی ساختار‌های سه‌بعدی نانویی ایجاد کنیم؟

به‌منظور کمک به افراد مبتدی در حوزه اوریگامی، موسسه ملی استاندارد و فناوری آمریکا دفترچه راهنمایی حاوی روش‌ها و اصول کار اوریگامی منتشر کرده است.

کد خبر: ۹۰۵۴۶۶

شنبه - ۲۷ دی ۱۳۹۹ / January 16, 2021

به گزارش گروه فناوری خبرگزاری دانشجو، به گفته یکی از محققان این پروژه چالش‌های استفاده از اوریگامی DNA بسیار زیاد است. اول این که محققان باید ساختار‌های سه‌بعدی را با استفاده از جفت باز‌های DNA انجام دهند که کاری غیرمعمول است. علاوه‌بر این، آن‌ها از این جفت باز استفاده می‌کنند تا مارپیچ دوگانه شناخته شده مولکول‌های DNA را از بین ببرند و رشته‌هایی را به شکل‌های خاصی ایجاد کنند که طراحی و تجسم آن می‌تواند دشوار باشد.

در نتیجه، مدل‌ها و راهنما‌هایی این چنینی می‌تواند برای پژوهشگران بسیار مفید باشد. اوریگامی DNA در سال ۲۰۰۶ در انستیتوی فناوری کالیفرنیا ابداع شد و طی دهه گذشته نظر صد‌ها محقق را به خود جلب کرده است که مشتاق ساختن مخازن و حسگر‌هایی در ابعاد کوچک هستند که می‌توانند بیماری را در بدن انسان شناسایی و درمان کنند.

اگرچه اصول اوریگامی DNA ساده است، اما درک ابزار‌ها و روش‌های طراحی سازه‌های جدید همیشه آسان نیست و به خوبی شناخته نشده‌است. علاوه‌بر این، دانشمندان تازه وارد به این حوزه هیچ مرجعی نداشته که بتوانند برای کارآمدترین روش تولید ساختار‌های DNA از آن استفاده کنند و چگونگی جلوگیری از مصائبی که می‌تواند ماه‌ها یا حتی سال‌ها تحقیق را هدر دهد، به آن‌ها مراجعه کنند.

به‌همین دلیل محققان موسسه ملی استاندارد و فناوری (NIST) که سال‌ها به مطالعه اوریگامی DNA پرداخته‌اند، اولین شیوه‌نامه آموزش دقیق در این مورد را تهیه کرده‌اند. این گزارش جامع آن‌ها راهنمای گام به گام طراحی نانوساختار‌های DNA اریگامی را با استفاده از ابزار پیشرفته ارائه می‌دهد.

ماجیکس از محققان این پروژه می‌گوید: «ما می‌خواستیم تمام ابزار‌هایی که دیگران توسعه داده‌اند را در یک جا قرار دهیم و مواردی که نمی‌توانید در یک مقاله معمولی بگویید را در این بسته آموزشی تشریح کنیم. مقالات مروری ممکن است تمام کار‌هایی را که همه انجام داده‌اند برای شما بیان کنند، اما آن‌ها به شما نمی‌گویند که محققان چگونه این کار را انجام داده‌اند.»

اوریگامی DNA به توانایی اتصال جفت باز‌های مکمل مولکول DNA به یکدیگر متکی است. از میان چهار باز پایه DNA – آدنین (A)، سیتوزین (C)، گوانین (G) و تیمین (T)، ادنین با تیمین و سیتوزین با گوانین جفت می‌شوند.

این اتصال باعث می‌شود رشته‌های کوتاه DNA بتواند به‌عنوان «منگنه» عمل نموده و بخش‌های رشته‌های طولانی را جمع و یا به رشته‌های جداگانه متصل کند. یک طراحی معمولی اریگامی ممکن است به ۲۵۰ منگنه اصلی نیاز داشته باشد. به این ترتیب، DNA می‌تواند به شکل‌های مختلف متجمع شده و یک چارچوب در مقیاس نانو تشکیل دهد که مجموعه‌ای از نانوذرات به آن متصل شود.