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.


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.

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.

Loading...
TIN CŨ HƠN
Khám phá siêu vật liệu Aerogel của tương lai

Khám phá siêu vật liệu Aerogel của tương lai

Con người luôn đi tìm kiếm và chế tạo ra những vật liệu mới với những tính năng ưu việt trong đó có 'khí đóng băng' Aerogel. Theo những tin khoa học mới gần đây, Aerogel có thể sẽ là loại siêu vật liệu tiềm năng của tương lai.

Đăng ngày: 30/03/2025

"Trí tuệ nhân tạo" AlphaGo là gì mà khiến con người thán phục?

AlphaGo là gì? Tại sao AlphaGo lại được nhiều người quan tâm như vậy? Điều gì đã khiến cho bộ máy nhân tạo AlphaGo chiến thắng một kiện tướng cờ vây nhiều năm kinh nghiệm?

Đăng ngày: 30/03/2025
Điện thoại giúp nhìn xuyên thấu mọi chất liệu

Điện thoại giúp nhìn xuyên thấu mọi chất liệu

Các nhà nghiên cứu tại viện công nghệ UT Dallas mới đây đã biến những chiếc điện thoại cầm tay thành thiết bị giúp người dùng có thể nhìn xuyên thấu mọi chất liệu như tường, gỗ, nhựa, giấy…

Đăng ngày: 16/03/2025
Trung Quốc chế tạo kính nhìn xuyên thấu quần áo

Trung Quốc chế tạo kính nhìn xuyên thấu quần áo

Một nhóm các nhà khoa học Trung Quốc phát triển thiết bị dò siêu nhỏ cho phép nhìn xuyên qua quần áo hoặc một số vật liệu bìa cứng và giấy.

Đăng ngày: 14/03/2025
Tham vọng chế tạo Iron Man của quân đội Mỹ

Tham vọng chế tạo Iron Man của quân đội Mỹ

Bộ Tư lệnh Lực lượng Đặc biệt của Mỹ (SOCOM) hiện đang theo đuổi một chương trình mang tính cách mạng nhằm hỗ trợ năng lực siêu nhân cho binh sĩ trong nhiệm vụ tác chiến.

Đăng ngày: 23/02/2025
Lốp vĩnh cửu của NASA: đi được trên mọi địa hình, chịu được độ lạnh -200 độ C

Lốp vĩnh cửu của NASA: đi được trên mọi địa hình, chịu được độ lạnh -200 độ C

Không chỉ dành riêng cho sứ mệnh sao Hỏa, loại lốp này nhiều khả năng sẽ còn được sử dụng trên chính Trái đất.

Đăng ngày: 10/02/2025
Công nghệ tàng hình là gì? Nó hoạt động thế nào?

Công nghệ tàng hình là gì? Nó hoạt động thế nào?

Bạn đã từng nghe đến máy bay tàng hình, tàu ngầm tàng hình nhưng bạn có biết nghĩa của tàng hình ở đây thực sự là gì?

Đăng ngày: 24/01/2025
Tiêu điểm
Khoa Học News