Technologia

Stworzono najmniejszy termometr na świecie

Chemicy z Uniwersytetu Montrealskiego stworzyli z DNA najmniejszy termometr na świecie. Jest aż 20 tys. razy mniejszy od ludzkiego włosa! Co ważne, łatwo go programować.

Temperatura jest jednym z najważniejszych czynników wpływających na dynamikę reakcji chemicznych oraz układów fizycznych i biologicznych. Już ponad 60 lat temu odkryto, że molekuły DNA rozwijają się pod wpływem temperatury. Niedawno dowiedzieliśmy się również, że różne organizmy używają białek i RNA do mierzenia tej wielkości fizycznej. Na jej zmiany reagują one zwijając i rozwijając się. Opierając się na tych odkryciach, kanadyjscy naukowcy postanowi stworzyć kolejną generację termometrów opartych na DNA. Rozwój nanotechnologii sprawił bowiem, że potrzebujemy narzędzi do precyzyjnego mierzenia temperatury w nanoskali.

Do tej pory udało się już stworzyć szereg nanotermometrów opartych na kropkach kwantowych, nanocząsteczkach, nanożelach, nanodiamentach, polimerach, białkach i DNA. Każde z dotychczasowych rozwiązań posiadało jednak poważne wady, które utrudniały ich użycie w praktyce. Należały do nich: słaba biozgodność (kiepsko działały w żywych organizmach), słaba rozdzielczość, słaby czas reakcji, skokowe a nie linearne pokazywanie zmian temperatury, ograniczona możliwość programowania czy konieczność użycia drogiego sprzętu do „odczytu” wyniku pomiaru.

Największą zaletą użycia DNA jest fakt, że jest to relatywnie prosta molekuła, która łatwo ulega programowaniu. Jak się to robi? Tworząc nici złożone z różnych sekwencji nukleotydów (A, T, C, G). Dzięki dość dobremu zrozumieniu DNA możemy tworzyć jego nici, które zwijają się lub rozwijają w określonych temperaturach.

Stworzony przez Kanadyjczyków termometr posiada czułość dochodzącą do 0,05 stopnia i możliwość „pokazywania” temperatury w zakresie około 50ºC. Dzięki użyciu różnych stabilizatorów możliwa jest zmiana zakresu odczytywanych temperatur. Sam „odczyt” następuje zaś dzięki dodaniu do DNA znaczników fluorescencyjnych, które emitują światło przy określonym zwinięciu nici sygnalizującym daną temperaturę.

Nanotermometry takie mogą być używane w nanoelektronice, nanofotonice czy nanomedycynie. Kanadyjscy naukowcy zwracają m.in. uwagę, że dzięki ich odkryciu będzie można sprawdzić, czy w obrębie jednej komórki występują zmiany temperatury, a jeśli tak badań ich mechanizmy.

Źródła

+
Share this Story
  • Stworzono najmniejszy termometr na świecie

    Chemicy z Uniwersytetu Montrealskiego stworzyli z DNA najmniejszy termometr na świecie. Jest aż 20 tys. razy mniejszy od ludzkiego włosa! Co ...
  • Jeszcze więcej obcego DNA w naszych komórkach!

    Agent Mulder byłby zachwycony. Amerykańscy naukowcy odkryli w naszym materiale genetycznym 19 nowych fragmentów obcego DNA! Nie chodzi tu jednak o ...
  • Neandertalczycy i ludzie. Status związku: to skomplikowane

    Najnowsze badania genetyczne wskazują, że Neandertalczycy i ludzie współcześni spotykali się i mieszali przynajmniej pięć razy w ciągu ostatnich 60 tys. ...
Zobacz inne podobne wpisy
Zobacz inne wpisy Kamil Kopij
Zobacz inne w kategorii Technologia

Zobacz

Ludzie, choroby i idee w ruchu: wschodnia część basenu Morza Śródziemnego i nie tylko, cz. 2

W pierwszej części tekstu poznaliśmy kilku Rzymian, którzy ...

Inline
Inline