Dolar 9,2934
Euro 10,8291
Altın 531,11
BİST 1.426
Adana Adıyaman Afyon Ağrı Aksaray Amasya Ankara Antalya Ardahan Artvin Aydın Balıkesir Bartın Batman Bayburt Bilecik Bingöl Bitlis Bolu Burdur Bursa Çanakkale Çankırı Çorum Denizli Diyarbakır Düzce Edirne Elazığ Erzincan Erzurum Eskişehir Gaziantep Giresun Gümüşhane Hakkari Hatay Iğdır Isparta İstanbul İzmir K.Maraş Karabük Karaman Kars Kastamonu Kayseri Kırıkkale Kırklareli Kırşehir Kilis Kocaeli Konya Kütahya Malatya Manisa Mardin Mersin Muğla Muş Nevşehir Niğde Ordu Osmaniye Rize Sakarya Samsun Siirt Sinop Sivas Şanlıurfa Şırnak Tekirdağ Tokat Trabzon Tunceli Uşak Van Yalova Yozgat Zonguldak
İstanbul 17 °C
Çok Bulutlu

DNA yapılarına bağlı altın nanopartiküller ile enerji iletimi

11.04.2021
120
DNA yapılarına bağlı altın nanopartiküller ile enerji iletimi

Münih’teki Ludwig-Maximilians-Universitaet (LMU) bilim adamı Tim Liedl, DNA yapılarını iskeleler olarak kullanarak, hassas bir şekilde konumlandırılmış altın nanopartiküllerin verimli enerji vericileri olarak hizmet edebileceğini gösterdi.

Alanın 2006 yılında başlamasından bu yana, dünyanın dört bir yanındaki laboratuvarlar, karmaşık nano yapıların montajı için ‘DNA origami’nin kullanımını araştırıyor. Yöntem, yerelleştirilmiş baz eşleştirmesi yoluyla etkileşime giren tanımlanmış dizilere sahip DNA zincirlerine dayanmaktadır. Fizik Fakültesi’nden Profesör Tim Liedl, “Uygun dizilere sahip kısa ipliklerin yardımıyla, uzun DNA moleküllerinin belirli bölgelerini birbirine bağlayabiliriz, daha çok düz bir kağıdı belirli şekillerde katlayarak üç boyutlu yapılar oluşturabiliriz.” LMU’da açıklıyor.

Görüntü ve ayna görüntüsü

Liedl şimdi DNA origami’yi kiral nesneler, yani herhangi bir döndürme ve öteleme kombinasyonu ile üst üste bindirilemeyen yapılar inşa etmek için kullandı. Bunun yerine ‘el tutuşuna’ sahiptirler ve birbirlerinin ayna imgeleridirler. Bu tür çiftler genellikle fiziksel özelliklerinde, örneğin polarize ışığı absorbe etme derecelerinde farklılık gösterir. Bu etkiden pek çok şekilde yararlanılabilir. Örneğin, kimyasal bileşiklerin ve hatta bütün proteinlerin genel uzamsal konfigürasyonunu aydınlatmak için kullanılan bir teknik olan CD spektroskopisinin (buradaki ‘CD’ ‘dairesel dikroizm’ anlamına gelir) temelidir.

Kiral metal yapıları bir araya getirmek amacıyla Liedl ve grubu, küresel ve çubuk şeklindeki altın nanopartiküllerin bağlanması için hassas bir şekilde konumlandırılmış bağlanma yerleri sağlayan karmaşık DNA-origami yapılarını sentezledi. Bu nedenle yapı iskelesi, nanopartiküllerin önceden belirlenmiş konumlarda ve tanımlanmış bir uzamsal yönelimde yerleştirilmesi için bir şablon veya kalıp görevi görür. Liedl, “Yalnızca altın nanopartiküllerin düzenine bağlı olarak kiral bir nesne bir araya getirilebilir,” diyor Liedl

Altın sadece kimyasal olarak sağlam değildir, asil bir metal olarak yüzey plazmon rezonansları olarak bilinenleri sergiler. Plazmonlar, ışık bir metal yapının yüzeyiyle etkileşime girdiğinde oluşan tutarlı elektron salınımlarıdır. Liedl, “Bu salınımları, bir şişe su uzun eksenine paralel veya dik açıyla sallandığında uyarılan dalgalar gibi tasavvur edilebilir” diyor.

Enerji ileticileri olarak altın nanopartiküller

Uzamsal olarak bitişik altın parçacıklarında heyecanlanan salınımlar birbirine bağlanabilir ve Liedl’in deneylerindeki plazmonlar, origami iskelesi üzerindeki kiral düzenleri sayesinde görüntü ve ayna görüntüsü gibi davranırlar. “Bu, CD spektroskopik ölçümlerimiz tarafından onaylandı,” diyor Liedl. Deneylerde, kiral yapılar dairesel polarize ışıkla ışınlanır ve absorpsiyon seviyesi, girdinin yüzdesi olarak ölçülür. Bu, sağ ve sol el düzenlemelerinin birbirinden ayırt edilmesini sağlar.

Prensip olarak, iki altın nanoçubuk, bir L veya bir ters L şeklinde düzenlenebildiğinden, kiral nesnenin inşası için yeterli olmalıdır.Ancak, deneylerde kullanılan çubuklar nispeten uzaktaydı (nano ölçekte). ve birinde uyarılan plazmonların diğerinde üretilenler üzerinde çok az etkisi oldu, yani ikisi birbirine neredeyse hiç bağlanmadı. Ancak Liedl ve meslektaşlarının bir numarası vardı. Origami yapısının uygun şekilde yeniden tasarlanmasıyla, kuplajı etkili bir şekilde güçlendiren L-biçimli çubuk çifti arasına bir altın nanosfer yerleştirmeyi başardılar. CD spektroskopisi, enerji geçişlerinin varlığını ortaya çıkardı ve böylece ekibin simülasyonlardan çıkardığı hipotezi doğruladı.

Liedl, bu nano yapıların pratik uygulama bulabileceği iki potansiyel ortam öngörüyor. Viral nükleik asitlerin bir altın parçacığa bağlanması CD sinyalini yükselteceğinden, virüsleri saptamak için kullanılabilirler. Ek olarak, kiral plazmonik vericiler, optik bilgisayarlarda, elektronik bilgisayarların çalışma atı olan transistörlerin yerini optik elemanların aldığı model anahtarlama cihazları olarak hizmet edebilir.


Daha fazla bilgi:
Doğa İletişimi (2021). DOI: 10.1038 / s41467-021-22289-8

ZİYARETÇİ YORUMLARI - 0 YORUM

Henüz yorum yapılmamış.