ตัวสร้าง DNA ประกอบขึ้นเองเพื่อตอบสนองต่อสิ่งแวดล้อม

ตัวสร้าง DNA ประกอบขึ้นเองเพื่อตอบสนองต่อสิ่งแวดล้อม

โครงสร้างนาโนที่ประกอบด้วยหน่วยการสร้างดีเอ็นเอสามารถประกอบขึ้นเองและถอดประกอบได้เองตามสภาวะแวดล้อมบางประการ เทคนิคใหม่นี้ได้รับการพัฒนาโดยFrancesco Ricciและเพื่อนร่วมงานที่มหาวิทยาลัยโรม ซึ่งออกแบบกระบวนการนี้โดยการติดแอนติเจนที่จำเพาะกับโมเลกุล ซึ่งสามารถจับกับแอนติบอดีที่เชื่อมต่อเฉพาะเท่านั้น การวิจัยของพวกเขาสามารถนำมาประยุกต์ใช้ใหม่ ๆ ใน nanomedicine

โมเลกุลดีเอ็นเอเป็นส่วนประกอบในอุดมคติ

สำหรับอุปกรณ์ระดับนาโน เนื่องจากมีราคาไม่แพงและง่ายต่อการสร้าง และมีกลไกการจับคู่เบสที่คาดการณ์ได้สูง เพียงแค่เชื่อมโยงโมเลกุลเข้าด้วยกัน นักวิจัยสามารถสร้างโครงสร้างที่เหมือนกระดาษพับที่สลับซับซ้อนซึ่งมีขนาดเป็นไมครอนได้ โครงสร้างที่สร้างขึ้นแล้วนั้นรวมถึงการใช้งานจริง เช่น กรงที่เปิดและปิดได้ และความเพ้อฝัน รวมถึงสำเนาMona Lisaด้วย กล้องจุลทรรศน์ ขั้นตอนต่อไปที่พึงประสงค์สำหรับแนวคิดนี้คือการสร้างโครงสร้างนาโนที่ประกอบและถอดแยกชิ้นส่วนเพื่อตอบสนองต่อสัญญาณสิ่งแวดล้อมบางอย่าง ซึ่งอาจเป็นประโยชน์อย่างยิ่งต่อการใช้งานทางการแพทย์

โปรตีนรูปตัว Y ทีมของ Ricci ประสบความสำเร็จโดยใช้แอนติบอดี IgG ซึ่งเป็นโปรตีนรูปตัว Y ในฐานะที่เป็นส่วนประกอบสำคัญของระบบภูมิคุ้มกัน โมเลกุลเหล่านี้มักจะทำงานโดยการจับกับเชื้อโรคและทำให้เคลื่อนที่ไม่ได้ แอนติบอดีตอบสนองต่อสิ่งกระตุ้นทางสิ่งแวดล้อมบางอย่าง รวมถึงอุณหภูมิและ pH เป็นที่ทราบกันว่ามีแอนติบอดี IgC หลายพันชนิด โดยส่วนปลายของง่ามตัว Y แต่ละตัวจับกับกลุ่มโมเลกุลที่มีความเฉพาะเจาะจงสูงที่เกี่ยวข้องกับเชื้อโรคที่จำเพาะ เรียกว่าแอนติเจน ในการใช้งานทางการแพทย์ สิ่งเหล่านี้มีความสำคัญอย่างยิ่งในฐานะตัวบ่งชี้ทางชีวภาพของโรค

โปรโตเซลล์ช่วยสร้างคอมพิวเตอร์ดีเอ็นเอ ในการศึกษาของพวกเขา Ricci และเพื่อนร่วมงานประสบความสำเร็จในการสังเคราะห์ DNA ด้วยตัวเองเป็นครั้งแรกโดยติดแอนติเจนที่จำเพาะกับโมเลกุลในครั้งแรก เมื่อแอนติบอดีที่เกี่ยวข้องถูกปล่อยออกมาในสารละลาย Y-prong แต่ละตัวจะยึดตัวเองกับแอนติเจนแต่ละชนิด โดยเชื่อมโยงโมเลกุลเข้าด้วยกัน 

สิ่งนี้ทำให้บล็อกสามารถประกอบตัวเอง

เป็นโครงสร้างท่อกลวงที่มีความยาวไม่เกินสองสามไมครอนได้อย่างรวดเร็ว ในที่สุด พวกเขาถอดประกอบตัวเองเมื่อนักวิจัยปล่อยแอนติบอดีจำเพาะตัวที่สองเข้าไปในสารละลาย ซึ่งปิดขอบเขตของแอนติเจนของ IgG

เนื่องจากแอนติบอดีถูกผลิตขึ้นตามธรรมชาติเพื่อกำหนดเป้าหมายโมเลกุลแปลกปลอม ทีมงานของ Ricci เชื่อว่าแอนติบอดี IgG เป็นตัวแทนในอุดมคติสำหรับการสร้างโครงสร้างนาโนที่ซับซ้อนและชาญฉลาดในส่วนต่างๆ ของร่างกายที่มีความเฉพาะเจาะจงสูง พวกเขาคาดการณ์ว่าเทคนิคของพวกเขาอาจมีการใช้งานทางคลินิกที่หลากหลาย โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการส่งยาและการวินิจฉัย จากการศึกษาเพิ่มเติม พวกเขาอธิบายว่าการปรับปรุงเทคโนโลยีสามารถทำให้เกิดระบบชีววิทยาสังเคราะห์ที่ปราศจากเซลล์ ซึ่งสามารถทำหน้าที่ทางตรรกะที่เลียนแบบวงจรอิเล็กทรอนิกส์ได้

วิธีการของทีม Berkeley เป็นวิธีแรกในการวัดส่วนประกอบทั้งหกของเทนเซอร์ความเค้นที่ความดันสูง เช่นนี้ Hsieh กล่าวว่าอาจช่วยให้เราเข้าใจการเปลี่ยนแปลงของเฟสแรงดันสูงที่ขับเคลื่อนด้วยแรงเฉือน ซึ่งมักเป็นกรณีของแร่ธาตุที่พบในส่วนลึกของดาวเคราะห์

เซ็นเซอร์ควอนตัมในแหล่งกำเนิด

ในขณะเดียวกัน Roch และเพื่อนร่วมงานที่ ENS Paris-Saclay ใช้เทคนิคที่คล้ายคลึงกันในการถ่ายภาพว่าการสะกดจิตของลูกปัดเหล็กมีวิวัฒนาการอย่างไรเมื่อใช้แรงกดดันสูงถึง 30 GPa ในงานของพวกเขา พวกเขาถ่ายภาพโปรไฟล์สนามแม่เหล็กของเม็ดเหล็กซึ่งอยู่ระหว่างการเปลี่ยนเฟสแม่เหล็กระหว่างโครงสร้างผลึกอัลฟา (เฟอร์โรแมกเนติก) กับโครงสร้างผลึกเอปซิลอน (ที่ไม่ใช่เฟอร์โรแมกเนติก) ซึ่งเกิดขึ้นที่ประมาณ 15 GPa พวกเขายังถ่ายภาพตัวอย่างแมกนีเซียมบอไรด์ (MgB 2 ) ขณะข้ามสถานะการเปลี่ยนผ่านของตัวนำยิ่งยวด (ที่ 7 GPa) โดยการตรวจจับผลกระทบของไมส์เนอร์

Roch อธิบายว่าการรวมศูนย์ NV เข้ากับทั่งเพชรหมายความว่าเซ็นเซอร์ควอนตัมของกลุ่มของเขาสัมผัสโดยตรงกับตัวอย่างที่กำลังทดสอบ วิธีนี้ช่วยให้นักวิจัยสามารถตรวจสอบสมบัติทางแม่เหล็กและความเครียดของวัสดุได้ แม้จะมีขนาดเป็นนาทีของตัวอย่างก็ตาม นอกจากนี้ยังช่วยให้พวกเขาสามารถวัดปรากฏการณ์ต่างๆ เช่น การจัดลำดับแม่เหล็กแบบหมุนรอบต่ำแบบหมุนสูงที่เกิดจากแรงกด และความเป็นตัวนำยิ่งยวดของตัวนำยิ่งยวดแบบใหม่ (เช่น วัสดุไฮไดรด์ H 3 S และ LaH 10 ) ด้วยความแม่นยำและความละเอียดที่ไม่เคยมีมาก่อน เขากล่าว

ระบบอิเล็กตรอนที่มีความสัมพันธ์กันอย่างมากสมาชิกของทีมฮ่องกงกล่าวว่าขณะนี้พวกเขากำลังใช้เทคนิคของตนเพื่อศึกษาระบบอิเล็กตรอนที่มีความสัมพันธ์กันอย่างแน่นหนาภายใต้ความกดดันสูง ตัวอย่างเช่น พวกเขากำลังตรวจสอบว่าระบบตัวนำยิ่งยวดทำงานอย่างไรพร้อมๆ กันโดยใช้แรงกดเพื่อปรับความแรงของความสัมพันธ์ระหว่างอิเล็กตรอนกับอิเล็กตรอน

ทีม Berkeley และ ENS Paris-Saclay กล่าวว่าพวกเขาต้องการศึกษาวัสดุ เช่นไฮไดรด์แรงดันสูงซึ่งกลายเป็นตัวนำยิ่งยวดที่อุณหภูมิห้องเพียง 10 องศา “ตอนนี้กลุ่มของเรากำลังวัดการเปลี่ยนแปลงเฟสของแร่ธาตุแม่เหล็กที่มีอยู่ในเปลือกโลกของดาวอังคารเพื่อให้เข้าใจถึงสนามแม่เหล็กของดาวอังคารได้ดีขึ้น” Hsieh กล่าว กลุ่มนี้ยังกำลังศึกษาคุณสมบัติทางแม่เหล็กของสารประกอบเหล็ก-บิสมัทชนิดใหม่ที่เพิ่งสังเคราะห์ขึ้นภายใต้ความดันสูง

Roch และเพื่อนร่วมงานของเขาชี้ให้เห็นว่าเป็นเรื่องที่น่าสนใจที่จะตรวจสอบวิธีการตรวจจับการเริ่มต้นของตัวนำยิ่งยวดด้วยวิธีการทางแสงที่แรงกดดันที่สูงขึ้น การขยายงานไปสู่ความกดดันที่มากกว่า 100 GPa อาจเป็นเรื่องท้าทาย เนื่องจากความเปรียบต่างของการอ่านค่าสปินของศูนย์ NV จะลดลงอย่างมากที่แรงกดดันที่สูงกว่า 60 GPa พวกเขาแนะนำว่าปัญหานี้อาจแก้ไขได้ด้วยวิศวกรรม NVs ผ่านการเติมไนโตรเจนแบบควบคุมระหว่างการเติบโตของชั้นเพชร (ใช้พลาสมา) หรือโดยการเขียนด้วยเลเซอร์ NV กระบวนการผลิตเหล่านี้สามารถฝังแผ่นบาง ๆ ของศูนย์ NV ที่ระดับความลึกซึ่งความเครียดในทั่งอาจสร้างความเสียหายน้อยกว่า

Credit : lameworldofkopa.net macguinnesswinemerchants.com malusimperium.org merchantofglenorchy.com merrychristmasquoteswishes.com middletonspreserves.com monclerjacketsonlineshop.com nfopptv.com norgicpropecia.com pernajanmerenkavijat.com