ДНК позволила собрать из "наноатомов" "наномолекулу", Hi-Tech

Димерные "наномолекулы", собранные из "наноатомов". Электронная микрофотография авторов исследования

Новая технология получения наноструктур при помощи ДНК позволила ученым из Национальной лаборатории Брукхевена в Нью-Йорке собрать из одномерных "наноатомов" димерные "наномолекулы". Свои результаты авторы опубликовали в журнале Nature Materials. Коротко они представлены в сообщении на сайте лаборатории.

Исследователи под руководством Олега Ганга работали с наночастицами, к которым были прикреплены отрезки ДНК. Определенные последовательности ДНК (они получили название комплементарных) способны соединяться вместе. Некомплементарные последовательности специфически не взаимодействуют друг с другом. Комбинируя наночастицы с комплементарными и некомплементарными последовательностями ДНК, ученые добивались того, что наночастицы "выстраивались" в определенные пространственные структуры.

Ранее группа Ганга разработала технологию сборки из наночастиц трехмерных кристаллоподобных структур. В данной работе ученые сосредоточились на получении димерных "наномолекул", состоящих из идентичных "наноатомов". Для того чтобы добиться необходимой точности сборки, исследователи закрепляли часть наночастиц с присоединенными нитями ДНК на подложке. Это позволяло экранировать не участвующие в специфическом взаимодействии с другими наночастицами участки ДНК.

По словам исследователей, объединение наночастиц в димеры придает им новые свойства - так же, как новые свойства возникают при объединении двух атомов в молекулу. Так, ученые установили, что для отдельных наночастиц и их димеров по-разному проявляется эффект плазмонного резонанса. Этим термином называют возбуждение поверхностных электронов в металле при воздействии электромагнитного поля. В результате изменяется спектр поглощения частицы. Плазмонный резонанс по-разному проявляется для наночастиц различного размера и для димеров с разным расстоянием между частицами.

Изменение спектра поглощения наночастиц, например, путем сборки "наномолекул" из "наноатомов" может оказаться полезным в разработке систем передачи данных или переработки солнечной энергии. Другой областью, где будет востребована технология направленного создания наноструктур, является производство биодетекторов.