বিজ্ঞানীরা ন্যানোসাইজড উপাদান উপাদানগুলি, বা "ন্যানো-অবজেক্টস," খুব আলাদা ধরণের-অজৈব বা জৈব-কাঙ্ক্ষিত 3-ডি কাঠামোগুলিতে একত্রিত করার জন্য একটি প্ল্যাটফর্ম তৈরি করেছেন। যদিও স্ব-সমাবেশ (এসএ) সফলভাবে বিভিন্ন ধরণের ন্যানোমেটরিয়ালগুলি সংগঠিত করতে ব্যবহৃত হয়েছে, প্রক্রিয়াটি অত্যন্ত সিস্টেম-নির্দিষ্ট হয়ে গেছে, উপকরণগুলির অভ্যন্তরীণ বৈশিষ্ট্যের উপর ভিত্তি করে বিভিন্ন কাঠামো তৈরি করে। প্রকৃতি উপকরণগুলিতে আজ প্রকাশিত একটি গবেষণাপত্রে যেমন রিপোর্ট করা হয়েছে, তাদের নতুন ডিএনএ-প্রোগ্রামযোগ্য ন্যানোফ্যাব্রিকেশন প্ল্যাটফর্মটি ন্যানোস্কেলে (এক মিটারের বিলিয়নথ) একই নির্ধারিত উপায়ে বিভিন্ন 3-ডি উপকরণ সংগঠিত করতে প্রয়োগ করা যেতে পারে, যেখানে অনন্য অপটিক্যাল, রাসায়নিক এবং অন্যান্য বৈশিষ্ট্যগুলি উত্থিত হয়।
"এসএ ব্যবহারিক অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য পছন্দ করার কৌশল নয় এমন একটি প্রধান কারণ হ'ল একই এসএ প্রক্রিয়াটি বিভিন্ন ন্যানোকম্পোনেন্টস থেকে অভিন্ন 3-ডি অর্ডার করা অ্যারে তৈরি করতে বিস্তৃত উপকরণ জুড়ে প্রয়োগ করা যায় না," ফাংশনাল ন্যানোমেটরিয়ালস এর সেন্টার-এ বিভাগের নেতা (সিএফএন) এর সাথে সম্পর্কিত লেখক ওলেগ গ্যাং, সিএফএন-এর কেন্দ্রে () জাতীয় পরীক্ষাগার - এবং কলম্বিয়া ইঞ্জিনিয়ারিংয়ে কেমিক্যাল ইঞ্জিনিয়ারিং এবং ফলিত পদার্থবিজ্ঞান এবং উপকরণ বিজ্ঞানের অধ্যাপক। "এখানে, আমরা অনমনীয় পলিহেড্রাল ডিএনএ ফ্রেমগুলি ডিজাইন করে উপাদান বৈশিষ্ট্যগুলি থেকে এসএ প্রক্রিয়াটি ডিক্লপ করেছি যা ধাতু, অর্ধপরিবাহী এবং এমনকি প্রোটিন এবং এনজাইম সহ বিভিন্ন অজৈব বা জৈব ন্যানো-অবজেক্টগুলিকে আবদ্ধ করতে পারে।"
বিজ্ঞানীরা কিউব, অক্টাহেড্রন এবং টেট্রহেড্রন আকারে সিন্থেটিক ডিএনএ ফ্রেম ইঞ্জিনিয়ার করেছিলেন। ফ্রেমের অভ্যন্তরে ডিএনএ "বাহু" রয়েছে যা কেবলমাত্র পরিপূরক ডিএনএ সিকোয়েন্স সহ ন্যানো-অবজেক্টগুলি বাঁধতে পারে। এই উপাদান ভক্সেলগুলি-ডিএনএ ফ্রেম এবং ন্যানো-অবজেক্টের সংহতকরণ-এমন বিল্ডিং ব্লক যা থেকে ম্যাক্রোস্কেল 3-ডি কাঠামো তৈরি করা যেতে পারে। ফ্রেমগুলি একে অপরের সাথে সংযোগ স্থাপন করে নির্বিশেষে কোন ধরণের ন্যানো-অবজেক্টের ভিতরে রয়েছে (বা না) তারা তাদের উল্লম্বগুলিতে এনকোড করা পরিপূরক ক্রম অনুসারে। তাদের আকারের উপর নির্ভর করে ফ্রেমের বিভিন্ন সংখ্যক উল্লম্ব থাকে এবং এইভাবে সম্পূর্ণ ভিন্ন কাঠামো তৈরি করে। ফ্রেমের ভিতরে হোস্ট করা কোনও ন্যানো-অবজেক্টগুলি সেই নির্দিষ্ট ফ্রেম কাঠামোটি গ্রহণ করে।
তাদের সমাবেশের পদ্ধতির প্রদর্শনের জন্য, বিজ্ঞানীরা ধাতব (সোনার) এবং অর্ধপরিবাহী (ক্যাডমিয়াম সেলেনাইড) ন্যানো পার্টিকেলস এবং একটি ব্যাকটিরিয়া প্রোটিন (স্ট্রেপ্টাভিডিন) নির্বাচিত অজৈব এবং জৈব ন্যানো-অবজেক্ট হিসাবে ডিএনএ ফ্রেমের অভ্যন্তরে স্থাপন করেছিলেন। প্রথমত, তারা ডিএনএ ফ্রেমের অখণ্ডতা এবং সিএফএন ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপি সুবিধা এবং ভ্যান অ্যান্ডেল ইনস্টিটিউটে ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপগুলির সাথে ইমেজিং করে উপাদান ভক্সেল গঠনের বিষয়টি নিশ্চিত করেছে, যেখানে জৈবিক নমুনাগুলির জন্য ক্রিওজেনিক তাপমাত্রায় কাজ করে এমন যন্ত্রগুলির একটি স্যুট রয়েছে। এরপরে তারা জাতীয় সিঙ্ক্রোট্রন লাইট সোর্স II (এনএসএলএস -২) এর সুসংগত হার্ড এক্স-রে স্ক্র্যাটারিং এবং জটিল উপকরণগুলি ছড়িয়ে ছিটিয়ে থাকা বিমলাইনগুলিতে 3-ডি জাল কাঠামোর তদন্ত করেছিল-ব্রুকাভেন ল্যাব-এর আরেকটি ডিওই অফিস অফ সায়েন্স ব্যবহারকারী সুবিধার। কলম্বিয়া ইঞ্জিনিয়ারিং বাইখোভস্কি কেমিক্যাল ইঞ্জিনিয়ারিং সানাত কুমার এবং তার গোষ্ঠীর প্রফেসর প্রফেসর কম্পিউটেশনাল মডেলিং করেছিলেন যে পরীক্ষামূলকভাবে পর্যবেক্ষণ করা জাল কাঠামোগুলি (এক্স-রে ছড়িয়ে ছিটিয়ে থাকা নিদর্শনগুলির উপর ভিত্তি করে) সবচেয়ে থার্মোডাইনামিকভাবে স্থিতিশীল ছিল যা উপাদান ভক্সেলগুলি গঠন করতে পারে।
কুমার ব্যাখ্যা করেছিলেন, "এই উপাদান ভক্সেলগুলি আমাদের পরমাণু (এবং অণু) এবং তারা যে স্ফটিকগুলি তৈরি করে সেগুলি থেকে প্রাপ্ত ধারণাগুলি ব্যবহার করতে শুরু করে এবং ন্যানোস্কেলে আগ্রহের সিস্টেমে এই বিশাল জ্ঞান এবং ডাটাবেসকে পোর্ট করে," কুমার ব্যাখ্যা করেছিলেন।
কলম্বিয়ার গ্যাংয়ের শিক্ষার্থীরা তখন দেখিয়েছিল যে কীভাবে অ্যাসেম্বলি প্ল্যাটফর্মটি রাসায়নিক এবং অপটিক্যাল ফাংশন সহ দুটি বিভিন্ন ধরণের উপকরণের সংগঠন চালাতে ব্যবহার করা যেতে পারে। একটি ক্ষেত্রে, তারা দুটি এনজাইম সহ-একত্রিত করে একটি উচ্চ প্যাকিং ঘনত্ব সহ 3-ডি অ্যারে তৈরি করে। যদিও এনজাইমগুলি রাসায়নিকভাবে অপরিবর্তিত ছিল, তারা এনজাইমেটিক ক্রিয়াকলাপে চারগুণ বৃদ্ধি দেখিয়েছিল। এই "ন্যানোরিয়াক্টরগুলি" ক্যাসকেড প্রতিক্রিয়াগুলি হেরফের করতে এবং রাসায়নিকভাবে সক্রিয় উপকরণগুলির বানোয়াট সক্ষম করতে ব্যবহার করা যেতে পারে। অপটিক্যাল উপাদান বিক্ষোভের জন্য, তারা কোয়ান্টাম বিন্দুগুলির দুটি পৃথক রঙ মিশ্রিত করে - ক্ষুদ্র ন্যানোক্রাইস্টালগুলি যা উচ্চ রঙের স্যাচুরেশন এবং উজ্জ্বলতার সাথে টেলিভিশন প্রদর্শনগুলি তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়। ফ্লুরোসেন্স মাইক্রোস্কোপের সাথে ক্যাপচার করা চিত্রগুলি দেখায় যে গঠিত জালগুলি আলোর বিচ্ছিন্নতা সীমা (তরঙ্গদৈর্ঘ্য) এর নীচে রঙ বিশুদ্ধতা বজায় রেখেছে; এই সম্পত্তিটি বিভিন্ন প্রদর্শন এবং অপটিক্যাল যোগাযোগ প্রযুক্তিতে উল্লেখযোগ্য সমাধানের উন্নতির অনুমতি দিতে পারে।
গ্যাং বলেছিলেন, "আমাদের কীভাবে উপকরণ গঠিত হতে পারে এবং কীভাবে তারা কাজ করে তা নিয়ে আমাদের পুনর্বিবেচনা করা দরকার।" “উপাদান পুনর্নির্মাণের প্রয়োজন হতে পারে না; কেবল নতুন উপায়ে বিদ্যমান উপকরণগুলি প্যাকেজিং তাদের বৈশিষ্ট্যগুলিকে বাড়িয়ে তুলতে পারে। সম্ভাব্যভাবে, আমাদের প্ল্যাটফর্মটি অনেক ছোট স্কেলগুলিতে এবং বৃহত্তর উপাদানগুলির বিভিন্ন ধরণের এবং ডিজাইন করা রচনাগুলির সাথে উপকরণগুলি নিয়ন্ত্রণ করতে '3-ডি প্রিন্টিং ম্যানুফ্যাকচারিংয়ের বাইরে' একটি সক্ষম প্রযুক্তি হতে পারে। বিভিন্ন উপাদান শ্রেণীর কাঙ্ক্ষিত ন্যানো-অবজেক্টগুলি থেকে 3-ডি ল্যাটিস গঠনের জন্য একই পদ্ধতির ব্যবহার করে, অন্যথায় বেমানান বলে বিবেচিত হবে এমনগুলি সংহত করে ন্যানোম্যানুফ্যাকচারিংয়ে বিপ্লব ঘটাতে পারে। "
ডিওই/ব্রুকাভেন জাতীয় পরীক্ষাগার দ্বারা সরবরাহিত উপকরণ। দ্রষ্টব্য: সামগ্রী শৈলী এবং দৈর্ঘ্যের জন্য সম্পাদনা করা যেতে পারে।
সায়েন্সডেইলির ফ্রি ইমেল নিউজলেটারগুলির সাথে সর্বশেষ বিজ্ঞানের সংবাদ পান, প্রতিদিন এবং সাপ্তাহিক আপডেট হয়। অথবা আপনার আরএসএস পাঠকটিতে প্রতি ঘন্টা আপডেট হওয়া নিউজফিডগুলি দেখুন:
আপনি সায়েন্সডেইলি সম্পর্কে কী ভাবেন তা আমাদের বলুন - আমরা ইতিবাচক এবং নেতিবাচক উভয় মন্তব্যকে স্বাগত জানাই। সাইটটি ব্যবহার করে কোনও সমস্যা আছে? প্রশ্ন?
পোস্ট সময়: জুলাই -04-2022