Chế tạo thành công ăngten nhỏ nhất thế giới

Các nhà nghiên cứu ở Đại học Montreal (UdeM) tạo ra ăngten nano nhỏ hơn sợi tóc 20.000 lần để theo dõi chuyển động của protein.

Chế tạo thành công ăngten nhỏ nhất thế giới
Ăngten nano huỳnh quang được sử dụng trong nghiên cứu protein. (Ảnh: Caitlin Monney)

Trong nghiên cứu công bố hôm 30/12/2021 trên tạp chí Nature Methods, Scott Harroun, nghiên cứu sinh tiến sĩ ngành hóa học ở UdeM và cộng sự cho biết thiết bị ăngten là phương pháp mới để theo dõi sự thay đổi cấu trúc của protein theo thời gian, giúp các nhà khoa học hiểu rõ hơn công nghệ nano tự nhiên và thiết kế của con người.

Hơn 40 năm trước, giới nghiên cứu phát minh cỗ máy tổng hợp ADN đầu tiên để tạo ra phân tử mã hóa thông tin di truyền. "Trong những năm gần đây, các nhà hóa học nhận ra khả năng ứng dụng ADN để chế tạo hàng loạt cấu trúc và cỗ máy nano. Lấy cảm hứng từ đặc điểm giống Lego của ADN với các khối xây dụng nhỏ hơn sợi tóc 20.000 lần, chúng tôi tạo ra ăngten nano huỳnh quang dựa trên ADN, giúp mô tả chức năng của protein. Giống như radio hai chiều có thể nhận và truyền sóng vô tuyến, ăngten nano huỳnh quang nhận ánh sáng ở một màu sắc, tức bước sóng, và tùy theo chuyển động của protein, nó truyền ánh sáng trở lại dưới màu sắc khác để chúng tôi phát hiện", nhóm nghiên cứu cho biết.

Loading...

Một trong những cải tiến lớn ở ăngten nano là đầu nhận của ăngten được gắn cảm biến để cảm nhận bề mặt phân tử của protein thông qua tương tác phân tử. Lợi thế chủ yếu khi sử dụng ADN để chế tạo ăngten nano là hóa học của ADN tương đối đơn giản và dễ lập trình, theo Harroun.

Ăngten nano có thể tổng hợp với những bước sóng khác nhau để tối ưu hóa chức năng của chúng. Các nhà nghiên cứu có thể dễ dàng liên kết phân tử huỳnh quang với ADN, sau đó liên kết ăngten nano huỳnh quang này với cỗ máy sinh học nano như enzyme. Bằng cách cẩn thận điều chỉnh thiết kế, nhóm nghiên cứu tạo ra ăngten nano dài 5 nanomet phát tín hiệu đặc trưng khi protein thực hiện chức năng sinh học.

Ngoài giúp giới nghiên cứu hiểu rõ những cỗ máy nano tự nhiên hoạt động hoặc bị trục trặc dẫn tới gây bệnh, phương pháp cũng giúp các nhà hóa học nhận dạng thuốc mới, đồng thời hướng dẫn kỹ sư nano phát triển máy móc. Điều khiến nhóm nghiên cứu phấn khởi nhất là nhiều phòng thí nghiệm trang bị máy quang phổ có thể sử dụng ăngten nano để theo dõi protein ưa thích của họ, từ đó nhận dạng thuốc mới hoặc phát triển công nghệ nano mới.

Từ khóa liên quan:
Loading...
TIN CŨ HƠN
Siêu du thuyền có thể bay trên trời với tốc độ 110km/h

Siêu du thuyền có thể bay trên trời với tốc độ 110km/h

Siêu du thuyền Air Yacht dài khoảng 150 m, gồm hai khí cầu lớn và một khoang trung tâm kết nối với nhau bằng các cầu đi bộ.

Đăng ngày: 12/01/2022
Hệ thống lưu trữ năng lượng tái tạo dưới đáy biển

Hệ thống lưu trữ năng lượng tái tạo dưới đáy biển

Hệ thống gồm bể chứa, bơm và turbine của Ocean Grazer có thể hoạt động 20 năm, lưu trữ năng lượng tái tạo và giải phóng khi cần cung cấp điện.

Đăng ngày: 12/01/2022
Thiết kế cửa sổ thông minh, thích ứng nhiệt độ theo mùa

Thiết kế cửa sổ thông minh, thích ứng nhiệt độ theo mùa

Cửa sổ đóng vai trò lớn trong việc sưởi ấm và làm mát ngôi nhà. Song, đó cũng được coi là một vấn đề lớn.

Đăng ngày: 12/01/2022
Khoa học chế tạo thành công pin natri ổn định, sạc nhanh như pin li-ion

Khoa học chế tạo thành công pin natri ổn định, sạc nhanh như pin li-ion

Tiếp tục một đột phá khác có thể đẩy nhanh tiến độ phát triển của công nghệ.

Đăng ngày: 11/01/2022
Trung Quốc có kế hoạch chi 200 tỷ USD xây đường tàu chạy dưới nước, tới Hoa Kỳ chỉ trong 2 ngày

Trung Quốc có kế hoạch chi 200 tỷ USD xây đường tàu chạy dưới nước, tới Hoa Kỳ chỉ trong 2 ngày

Với dự án lớn như xây đường tàu dài 13.000km nối liền Trung Quốc và Mỹ, nhân loại sẽ chứng kiến một “đường ray tơ lụa” đem lại lợi ích không tưởng.

Đăng ngày: 11/01/2022
Phát triển robot có thể đào xuyên qua lớp đá cứng nhất

Phát triển robot có thể đào xuyên qua lớp đá cứng nhất

Petra, công ty khởi nghiệp ở San Francisco, phát triển robot bán tự động khoan nhiệt “Swifty” có thể cắt xuyên qua các tầng địa chất cứng nhất bằng cách nghiền đá thành bột.

Đăng ngày: 10/01/2022
Các nhà khoa học Nga phát triển lớp phủ giảm thiểu nguy cơ rò rỉ phóng xạ

Các nhà khoa học Nga phát triển lớp phủ giảm thiểu nguy cơ rò rỉ phóng xạ

Quá trình thử nghiệm đã chứng minh lớp phủ mới được nhóm phát triển giúp tăng khả năng bảo vệ trước những hư hỏng cơ học có thể xảy ra trong quá trình hoạt động.

Đăng ngày: 09/01/2022
Tiêu điểm
Khoa Học News