Leitender Autor des Artikels „Programmierbare, quantitative DNA-Nanothermometer," veröffentlicht in Nano-Buchstaben, Professor Alexis Vallée-Bélisle sagte„Inspiriert durch natürliche Nanothermometer, die typischerweise 20.000-mal kleiner als ein menschliches Haar sind, haben wir verschiedene DNA-Strukturen geschaffen, die sich bei genau definierten Temperaturen falten und entfalten können.“
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Laut den Wissenschaftlern, die hinter dem Projekt stehen, ist DNA relativ einfach zu programmieren. Es gibt vier verschiedene Nukleotide, die unterschiedlich aneinander binden: Die Bindung zwischen A und T ist schwach, während die Bindung zwischen C und G stark ist. David Gareau, Erstautor der Studie, erklärte: „Mit einfachen Designregeln sind wir in der Lage, DNA-Strukturen zu schaffen, die sich bei einer genau gewünschten Temperatur falten und entfalten.“
Mit einem Thermometer in DNA-Größe kann die Temperatur im Nanomaßstab gemessen werden. Co-Autor Arnaud Desrosiers sagte: „Durch das Hinzufügen optischer Reporter zu diesen DNA-Strukturen können wir daher Thermometer mit einer Breite von 5 nm erstellen.“ die ein leicht erkennbares Signal als Funktion der Temperatur erzeugen.“ Durch die Messung der Bewegung kann man die Temperatur bei a ermitteln nanoskalig.
Die Nanotechnologie ist ein schnell wachsendes Gebiet, und ein Thermometer, das klein genug ist, um auf diesem Niveau zu funktionieren, würde neue Forschungswege eröffnen. Professor Vallée-Bélisle betonte: „Wir wissen zum Beispiel, dass die Temperatur im menschlichen Körper konstant gehalten wird 37° C, aber wir haben keine Ahnung, ob es im Inneren jeder einzelnen Zelle große Temperaturschwankungen im Nanomaßstab gibt.“
Die Auswirkungen dieser Technologie erstrecken sich über viele Disziplinen, bis hin zur Biologie und darüber hinaus. Das Team erforscht derzeit natürliche Nanomotoren, um festzustellen, ob sie bei hoher Geschwindigkeit überhitzen. Prof. Vallée-Bélisle prognostiziert, dass diese mit Elektronik arbeiten werden: „In naher Zukunft gehen wir auch davon aus, dass diese auf DNA basieren.“ Nanothermometer können in elektronischen Geräten implementiert werden, um lokale Temperaturschwankungen zu überwachen Nanoskala.“
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