کوچک ترین نانو کریستال دنیا مهندسی شد
کادمیم کلراید کوچک ترین نانو کریستال گزارش شده که تنها 19 اتم دارد و بین 2 نمونه پروتئین ساندویچ شده است.
به گزارش خبرنگار حوزه فن آوری های نوین گروه علمی پزشکی باشگاه خببرنگاران جوان و به نقل از سایت phys.org در حال حاضر در پژوهشی که در نسخه بین المللی Angewandte منتشر شده است؛ گروهی از محققان در مرکز Riken و دانشگاه پوکوهاما در ژاپن از پروتئینی مصنوعی استفاده کردند تا نانوکریستال کادمیم کلراید تولید کنند.
کادمیم کلراید کوچک ترین نانوکریستال گزارش شده تاکنون که تنها از 19 اتم ساخته شده است و بین 2 نمونه پروتئین ساندویچ شده است.
در دنیای طبیعی از پروتئین ها برای ترکیب عناصر فلزی و تولید مواد مختلف مانند صدف ها، دندان ها و استخوان ها استفاده می کردند. در سال 2014، گروه هایی تحقیقاتی پروتئین مصنوعی توسعه یافته ای به نام Pizza را گزارش دادند که به نظر می رسد مانند یک پیتزا به 6 قسمت یکسان برش می شود.
هدف این گروه تولید پروتئین هایی خاص بوده که در طبیعت وجود نداشته باشد و کاربردهای متفاوتی داشته باشند. پروتئین هایی مانند Pizza که درجه تقارن بالایی دارند، در طبیعت وجود ندارد، اما به دلیل این که می توان آن ها را به صورت مصنوعی تولید کرد، در زمینه ایجاد بیومواد هیبریدی جدید برای کاربرد در روکش داروها قابل توجه است و به زیست پالایی فلزات کمک خواهد کرد.
پژوهش جدید پروتئین Pizza را با معرفی یک سایت با ساختار فلزی، تغییر داده است.
Arnout Voet طراح و سازنده پروتئین ها می گوید: انگیزه اولیه ما طراحی سایت هایی با ساختار فلزی برای کنترل خود مونتاژ پروتئین های متقارن بود. از روش های محاسباتی برای پیدا کردن یک راه منطقی برای ترکیب سایت های فلزی با پروتئین Pizza که قبلاً طراحی شده بود، استفاده کردیم.
این طراحی روی ایده ای استوار است که به ما اجازه کنترل خود مونتاژ پروتئین را به راحتی می دهد. ما معتقدیم این راهکار ابزاری جدید برای ساخت پروتئینی خاص با استفاده از معرف های فلزی بسیار ارزان را در اختیار ما می گذارد.
در واقع، زمانی که پروتئین برای داشتن یک سایت ساختار فلزی اصلاح شد و سپس در محلولی از کلرید کادمیوم قرار داده شد، محققان دریافتند تریمرهای پروتئین خود به خود به هم پیوند می خورند. آن ها ساختار در سطح اتمی را بررسی کردند و متوجه شدند کادمیم و کلراید یک شبکه کوچک را شکل می دهند – یک ساختار کریستالی – که بین دو Pizza ساندویچ شده اند.
به گفته نویسنده مسئول Kam Zhang: ما بسیار از دیدن تشکیل این نوع کریستال که روند بیوکانی را فراهم می کند و موجب بافت عناصر فلزی به عنوان دندان، صدف و استخوان می شود، هیجان زده هستیم. نتایج ما فواید استفاده از پروتئین های متقارن برای بیوکانی نانوکریستال ها را نشان می دهد.
دستیابی به این مهم به ما اجازه تولید طیف گسترده ای از دستگاه ها مانند حسگرهای زیستی، سوئیچ های نوررانده و آنزیم های مصنوعی با پایین به بالا را می دهد.
