DNA Şeritleri Kullanarak Yeni Polimer Malzemeler Tasarlamak
McGill Üniversitesi araştırmacıları, polimer parçacıklarını DNA şeritleri ile kimyasal olarak etkilediler; biyotıptan umut verici “soft robotik” alanına kadar çeşitli uygulamalar için yeni malzemeler verebilecek bir teknik geliştirdiler.
Nature Chemistry’de yayınlanan bir araştırmada, araştırmacılar, yöntemsel olarak tanımlanmış bir şekilde birbirine bağlanan asimetrik polimer parçacıkları yaratma yöntemini tarif ederken, atomların molekülleri oluşturmak için bir araya gelme şeklini de tarif etmektedirler.
Polimerler giyim ve gıda paketlemesinden 3D baskı ve elektroniğe kadar her şeyde kullanılsa da, kendi kendini bir araya getiren polimer yapıların çoğu, küresel veya silindirik şekiller gibi simetrik formlarla sınırlıdır. Bununla birlikte, son zamanlarda, bilim adamları simetrik olmayan polimer yapılar oluşturma üzerine yoğunlaştılar – örneğin ‘iki farklı yüzü olan Janus’ parçacıkları – ve bu malzemeler için heyecan verici yeni uygulamalar keşfetmeye başlıyorlar. Bir örnek: harici uyarılara tepki olarak şekli değiştirebilen yumuşak, esnek yapılarla yapılan robotik.
Çalışmanın kıdemli yazarı olan McGill Kimya profesörü Hanadi Sleiman, Nature Chemistry gazetesinde açıklanan yöntem “şu anda polimer kimyasında başarılması zor programlanabilir bir organizasyon düzeyi tanıtıyor” diyor. “DNA nanoyapılarındaki bilgileri kimyasal olarak kopyalamak, polimerik malzemeler için boyut, şekil ve yön kontrolü problemine güçlü bir çözüm getiriyor” dedi.
DNA Kafesleri Kalıp Olarak Kullanma
Yeni çalışma, 2013’te Sleiman’ın araştırma grubu tarafından geliştirilen ve DNA iplikçiklerinden nanometre “kafesleri” hazırlamak için bir teknik üzerine kurulu ve bunları ilaç molekülü gibi yük içerebilen top şeklinde parçacık halinde katlanabilen lipit benzeri polimer zincirleri ile dolduruyor.
Nano mühendislik alanını bir adım daha ilerletmek için Sleiman ve Doktora öğrencisi Tuan Trinh, Vermont Üniversitesi ve Katar’daki Texas A & M Üniversitesi’ndeki meslektaşlarıyla bir araya geldi. Araştırmacılar birlikte, polimer topunu, önceden tasarlanmış yönlendirmelerde düzenlenmiş DNA iplikçikleri ile etkilemek için bir yöntem geliştirdiler. Daha sonra kafesler geri alınabilir ve DNA ile baskılanmış polimer parçacıklarının geride bırakılması – DNA’nın kendisi gibi – önceden tasarlanmış kalıplarda kendini toplayabilir. DNA kafesleri, polimer parçacıklarını oluşturmak için bir ‘kalıp’ olarak kullanıldığından, Kanada Nanoteknoloji Araştırma Merkezi Başkanlığını yürüten Sleiman, polimer parçacık boyutunu ve polimerdeki molekül birimlerinin sayısını tam olarak kontrol edebildiğini söylüyor.
Araştırmacılar, asimetrik polimer yapıların bir dizi uygulama sonunda kullanılabileceğini söylüyor. Potansiyel bir örnek: çok bölmeli polimer partikülleri, her bölmeye farklı zamanlarda farklı uyarılarla gönderilebilen farklı bir ilacı kapsüllemektedir. Başka bir olasılık: asimetrik gözenekli zarlar, dolayısıyla molekülleri belirli yollar boyunca yönlendirerek ayrı tutmaktır.
Kaynak : phys.org
