ساخت نانولوله‌هایی به طول یک ذره غبار

پژوهشگران دانشکده مهندسی جانز هاپکینز وایتینگ با استفاده از رشته‌های دی‌ان‌ای، لوله‌های میکروسکوپی بدون نشتی ساخته‌اند که قطر هر یک از این لوله‌های دی‌ان‌ای یا نانولوله‌ها فقط در حدود ۷ در ۱۰ به توان منفی ۹ متر است و طولی تقریباً شبیه به یک ذره غبار دارد.

این نانولوله‌ها با این کوچکی، پتانسیل بالایی دارند، زیرا می‌توانند در آینده برای مطالعه بیماری‌های پیچیده و رساندن داروها به سلول‌های بدن انسان مورد استفاده قرار گیرند.

دانشمندان با ترکیب نانولوله‌های مختلف با هم می‌توانند شبکه‌های بزرگی از لوله‌های دی‌ان‌ای ایجاد کنند و آن‌ها را به ساختارهای زیستی میکروسکوپی مختلف (ساختارهای موجود در موجودات زنده) برای انجام وظایف مختلف از جمله انتقال مولکول‌های زیستی مرتبط کنند. چنین شبکه‌ای از نانولوله‌ها می‌تواند به عنوان لوله‌کشی کوچکی برای کاربردهای مختلف عمل کند.

بیشتر بخوانید: کشف شگفت انگیز در دوردست: بارش الماس از آسمان!

پروفسور "ربکا شولمن" دانشیار دانشگاه جانز هاپکینز و یکی از پژوهشگران ارشد این مطالعه در توضیح بیشتر پتانسیل این نانولوله‌ها می‌گوید: لوله‌کشی کوچک‌تر ممکن است به ما در تجزیه و تحلیل مولکول‌های فردی کمک کند که در نهایت می‌تواند به جای استفاده از مواد متخلخل با طراحی مجراهایی که یون‌ها از آن عبور می‌کنند، در ساخت داروها یا آنزیم‌های بهتر، جداسازی سموم یا حتی ساخت باتری‌های بهتر کمک کند.

وی معتقد است که اگرچه هنوز بیش از ۱۰ سال با این فناوری‌ها فاصله داریم، اما اساس آنها در مواردی مانند لوله‌کشی نانو و توانایی اندازه‌گیری و کنترل دقیق لوله‌هایی است که لوله‌کشی از آنها ساخته شده است.

محدودیت‌ها و آینده نانولوله‌ها

پروفسور "شولمن" پیشنهاد می‌کند که تعدادی از گروه‌ها در حال حاضر به دنبال نانولوله‌هایی برای استفاده در دارورسانی هستند. آنها می‌توانند برای هدایت جریان مولکول‌ها یا یون‌ها بین سلول‌ها در بافت‌های مهندسی شده استفاده شوند. چنین نوع کاربردی می‌تواند برای رشد بافت‌ها در آزمایشگاه مانند برچسب‌های قلبی مهم باشد.

اگرچه کاربردهای نانولوله‌ها امیدوارکننده به نظر می‌رسند، اما هنوز به آزمایشگاه محدود می‌شوند. بنابراین قبل از آوردن نانولوله‌ها به دنیای واقعی، تحقیقات بیشتر، مطالعات حیوانی و آزمایشات بالینی نیاز است.

هنگامی که از پروفسور "شولمن" در مورد محدودیت‌های این مطالعه پرسیده شد، گفت: یک نکته مهم این است که ما فقط نشت را برای یک نوع مولکول با یک رنگ فلورسنت آزمایش کردیم.

"چنین شبکه‌ای از نانولوله‌ها می‌تواند به عنوان لوله‌کشی کوچکی برای کاربردهای مختلف عمل کند"ما باید این روش‌ را برای مولکول‌های دیگر نیز تکرار کنیم تا درباره انواع مولکول‌هایی که می‌توان با آنها کار کرد، بیشتر بدانیم. ما همچنین انتظار داریم که اگر بخواهیم چیزی کوچکتر مانند یون‌ها را حمل کنیم، باید پوششی برای لوله‌ها بسازیم که در حال حاضر در حال کار روی آن نیز هستیم.

پژوهشگران اکنون در حال برنامه‌ریزی برای ساخت شبکه‌های لوله‌کشی بزرگ با اتصال نانولوله‌ها به عنوان لوله و استفاده از نانوحفره‌ها به عنوان اتصالات آنها هستند.

۵۸۵۸