Нанотермометры из ДНК
ДНК помогла физикам создать нанотермометр в 20 тысяч раз тоньше волоса
Физики из Канады создали необычный наноприбор из короткой нити ДНК, который представляет собой миниатюрный термометр, способный измерять малейшие колебания в температурах и при этом обладающий размерами в 20 тысяч раз меньше человеческого волоса, говорится в статье, опубликованной в журнале Nano Letters (Gareau et al., Programmable Quantitative DNA Nanothermometers).
«Живые организмы используют различные биомолекулы, такие как белки или РНК для измерения температур и реакции на нее. Используя их в качестве примера и предмета вдохновения, мы создали несколько структур из ДНК, которые собираются и разбираются при строго определенных температурах», – заявил Алексис Валли-Белисле (Alexis Vallee-Belisle) из университета Монреаля (в пресс-релизе Chemists use DNA to build the world's tiniest thermometer – ВМ).
Как отмечает ученый, ДНК является идеальным материалом для создания подобных био-термометров по той причине, что свойства отдельных ее «букв» были хорошо изучены в последние годы, и управлять их поведением биологи научились достаточно хорошо.
К примеру, биохимики хорошо знают, с какой силой сцепляются друг с другом нуклеотиды А и Т и Г и Ц в цепочке ДНК, что позволяет им, комбинируя различное количество этих букв, собирать молекулы, которые будут распадаться на половинки при определенной температуре. Подсоединив к таким цепочкам ДНК белковые молекулы, светящиеся при их распаде, ученые получили сверхчувствительные и миниатюрнейшие нано-термометры.
Подобные «градусники», как объясняют Валли-Белисле и его коллеги, способны работать при температурах от 25 до 90 градусов и чувствовать различия в температуре, не превышающие сотых долей градуса Цельсия. Они не разрушаются при использовании и способны работать крайне долгое время как внутри организма, так и в нейтральной химической среде.
График из статьи в Nano Letters
Миниатюрные размеры этих термометров, по словам биолога, помогут реализовать мечту многих ученых – измерить то, как меняется температура внутри человеческих и животных клеток. Подобные наблюдения, как надеется Валли-Белисле, помогут нам понять, какие части клеток греются больше всего при работе, и выяснить, перегреваются ли они при высокой нагрузке. Кроме того, такие сенсоры на базе ДНК помогут инженерам, разрабатывающим микросхемы, находить точки перегрева и делать микрочипы более экономичными и производительными.
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru
27.04.2016