کنترل لیزر با DNA
DNA، مـادۀ وراثتـی هسـته ای، در تمـام سـلول های انسـان و دیگرموجـودات زنـده اسـت. عـلاوه بـر اهمیـت آن
در زیست شناسـی،DNA نقــش ویــژه ای در کنتــرل عملکــرد بســیاری از وســایل فیزیکـی ایفـا می کنـد.اخیـرا یـک تیـم تحقیقاتـی بین المللـی، در دانشـگاه تكنولـوژی ناني ِ انـگ سـنگاپور، بـا اسـتفاده از فرآینـد هيبريداسـيون DNA، تحقیقاتـی در زمینـۀ ریزلیـزر تعویض پذیـرانجـام داده اسـت.کفابری-پــروت( Perot-Fabry )فابری-پــروت( Perot-Fabry )نترل لیزر با DNA
بیوتکنولوژی و نانو بیوتکنولوژی و نانو
تاکنــون پیشــرفت هایی در ســاخت ریزلیزرهای تعویض پذیــر بــه دســت آمده اســت، کــه توانایی کنترلـی بسیار زیــادی در
برهمکنش ِ هــای نورمــاده و فوتونیــک یکپارچــه دارد. به طورکلـی، جهت دهـی نـوری، بـا سـاخت وسـایل پیچیـده یـا برخـی
از رویکردهـای فیزیکـی بـه دسـت می آیـد؛ ماننـد اصلاح کـردن ساختارها و ارتقــادادن ضریب شکســت حفره های لیــزری.
رابط ِ هــای زیســتی پاســخگو بــه محــرک، برخــلاف رابطهای مصنوعـی، از یـک سیسـتم شناسـندۀ زیسـتی اسـتفاده میکننـد،به طـوری کـه در مقیـاس نانـو، عملکـرد بهتـری دارنـد.
بـا وجـود ایـن، هنـوز ایـدۀ تغییـر تابـشِ لیـزری بـا یـک درک زیسـتی و توانایــی تغییــردادن طــول مــوج و برگشــتپذیری آن در یــک دامنــۀ طیفــی گســترده، توجه ها را جلــب نکرده اســت.
کنترل لیزر با DNA
ايـن تيـم بـا به کارگیـری DNA در یـک ریزحفـرۀ نـوری، روشی جدیــد بــرای تغییردادن انتشار لیــزر ايجاد كرده اســت. DNA
یکــی از ماده های زیستی بســیار قــوی شناخته شدۀاســت کــه جفتبازهای برهمکنشی دارد و ســاختن آن تحــت کنتــرل
اســت. DNA بــا داشــتن توانایــی برنامه ریــزی و ســرهم بندی سـاختارهای خود، روش هــای مختلفی را بــرای ساختن
رابطهای زیســتی DNA و طراحی پاســخ نــوری ارائه میدهد.
کنترل لیزر با DNA
کنترل لیزر با DNA
ریزحفــرۀ نــوری فابری-پــروت( Perot-Fabry )شــامل دو آینــۀ دی الکتریــک اســت، کــه در آن بلورهای مایع ماننــد
اضافــه شــده اند تــا قــدرت اتصــال DNA را افزایــش دهنــد.برهم کنـش قـوی ماده نــور، توســط ریزحفــره القــا میشــود تــا
بديـن طريـق، تغییـرات ظریفـی در داخـل حفـره و ماتریسهـای کریسـتال مایـع ايجـاد كنـد. وقتـی کـهDNA تک رشـته ای، روی
تک لایه کاتیونــی ماتریــس جــذب می شــود، مولکــول بلــورمایـع، از هموتروپیـک بـه سـطح تخـت تغییـر میکنـد. نتیجـۀ
تغییـرات، حرکـت مولکولهـای LC بـه سـمت طـول موجهـای کمتــر لیــزر (shift-blue ) بــا تقویــت چشــمگير موجهــا اســت.
طـول ِ مـوج لیـزر را بـا اتصـال بـه بخـش مکمـل خـود،از طریـق فرآینــد هیبریداســیون DNA ،می توان معکوس کرد.
کنترل لیزر با DNA
پروفسـور یوچنـگ چـن، نویسـندۀ ایـن مطالعـه، بيـان كـرد: از واكنـش خـاص بلـور مایـع و DNA، به عنـوان قـدرت جهت دهی
و تغییــر مســیر کریستالهای مایــع در ریزحفــرۀ فابری-پــرو اسـتفاده کردیـم تـا تغییـر پرتـو لیـزر در میـان طـول موجهای مختلـف بـه دسـت آیـد.ايـن واكنش منجـر بـه تغییـر زمانـی طــول مــوج ليزر و شدت آن می شود. وقتــیssDNA (Single Strand DNA) يــا همان DNA تــك رشته ای ظاهـرشود، تغییــر طول مــوج لیــزری بــه ســمت shift-blue اسـت. مطالعـات تجربـی و نظـری نشــان دادنــد، قــدرت جــذب محیــط، ســازوکار مهمــی بــرای تعییــنِ تغییــر رفتــار لیــزر اســت.
اهمیــت ایــن مطالعــه، معرفــی مفهــوم اســتفاده از زیســت مولکولهای آلــی، بــرای تغییــر منابــع نــوربــا طــول موجهــای
مختلــف اســت. چــن بیــان كــرد:ایــن نقطــه عطفــی در دستیابی بــه کنتــرل زیســتی ليــزر اســت.
ایــن تیــم معتقــد اســت کــه ایــن مطالعــه،بــا درک پیچیدگــی مولکولهــای زیســتی و شــناخت آنهــا، میتــوان ســاخت دســتگاه های فتونیــک برنامه ریزی شونده در مقیــاس نانـو را توسـعه داد. بـا درک پیچیدگـی توالــی DNA و خودآگاهــی آن، میتــوان نــور لیــزر را به طور کامل دستکاری و برنامه ریــزی کــرد. در آینــده میتــوان بــا کمــک ایـن اسـتعداد درونـی، از نـور لیـزر بـرای کاربردهایـی؛ ماننـد رمزگــذاری داده هــا و ذخیره ســازی آنهــا اســتفاده کــرد.
کنترل لیزر با DNA کنترل لیزر با DNA کنترل لیزر با DNA کنترل لیزر با DNA فرآینـد هيبريداسـيون DNA فرآینـد هيبريداسـيون DNA فرآینـد هيبريداسـيون DNA فرآینـد هيبريداسـيون DNA فرآینـد هيبريداسـيون DNA فرآینـد هيبريداسـيون DNA فرآینـد هيبريداسـيون DNA فرآینـد هيبريداسـيون DNA فرآینـد هيبريداسـيون DNA بیوتکنولوژی و نانو بیوتکنولوژی و نانو بیوتکنولوژی و نانو بیفابری-پــروت( Perot-Fabry )فابری-پــروت( Perot-Fabry )فابری-پــروت( Perot-Fabry )فابری-پــروت( Perot-Fabry )فابری-پــروت( Perot-Fabry )فابری-پــروت( Perot-Fabry )وتکنولوژی و نانو بیوتکنولوژی نانو و بیوتکنولوژی و نانو بیوتکنولوژی و نانو اخبار نانوفناوری اخبار نانوفناوری اخبار نانوفناوری اخبار نانوفناوری اخبار نانوفناوری
نظرات کاربران