با رشته‌های حیات‌ سرگرم شوید

نوار M?bius چرا تا این حد مورد توجه محققان قرار دارد؟

این نوار به عنوان یک راز در دنیای علوم محسوب می‌شود و نمی‌توان پایانی برای آن متصور شد و از آنجا که دو سر این نوار با نیم دور تاب دادن به یکدیگر متصل شده در حقیقت به شکل یک چرخه درآمده است. اکنون ما بر آن شده‌ایم تا این نوار را در دنیایی متفاوت با گذشته ارائه کنیم. بدون شک ارائه این نوار در ابعاد نانو کار بسیار دشواری است، اما با استفاده از ابزارآلات فوق مدرنی که در این عرصه ارائه شده، این کار به جای آن که دشوار باشد، به یک تفریح علمی تبدیل شده است. ما از قطعات DNA که بی‌شباهت به نوارهای کشسان نیستند، برای این منظور استفاده کرده‌ایم.

این نوارها تنها 50 نانومتر اندازه دارند که از این حیث به سختی با عرض یک ویروس برابری می‌کنند. نکته مهم این که اهمیت این پروژه در همین ابعاد بسیار کوچک آن است. در گذشته این نوار مرموز در ابعاد مختلف و با استفاده از ساختارهای گوناگونی ارائه شده بود، اما این برای نخستین بار است که با استفاده از فناوری نانو و رشته‌های DNA ارائه می‌شود. ما این پروژه را از چند سال پیش آغاز کرده‌ایم و در این مدت و با توجه به پیشرفت‌هایی که در این زمینه شکل گرفته است، توانسته‌ایم  به اهداف خود برسیم.

هدف اصلی در این پروژه این است که از مشخصه‌های ساختارهای نانویی برای طراحی نسل جدیدی از سیستم‌ها و دستگاه‌های حسگر شیمیایی استفاده شود. ما به این نتیجه رسیده‌ایم که می‌توان از این دستگاه‌ها برای امور مختلف پزشکی و درمانی استفاده کرد که شاید یکی از مهم‌ترین آنها تسهیل فرآیند انتقال دارو به نقاط مختلف و دور از دسترس در بدن بیماران باشد. در سال‌های گذشته، فرآیند مقابله با فاکتورهای بیماری‌زا در برابر عوامل دارویی تشدید شده و از این‌رو نیاز است تا شیوه‌های درمانی استفاده از داروها تغییر یابد. این به معنای لزوم تغییر در مکانیسم‌های موجود انتقال دارو در بدن است.

خیر. امور پزشکی و درمانی تنها بخشی از اهداف ما را تشکیل می‌دهند. در حقیقت این فناوری کاربردهای زیادی دارد که حوزه دارو و درمان مهم‌ترین آن محسوب می‌شود. استفاده از نتایجی که از طراحی این نوارها در ابعاد فناوری نانو به دست می‌آید، می‌تواند به ارائه نسل جدیدی از ساختارهای نانوالکترونیک منتهی شود. از این‌رو می‌توان به ایجاد تحولی بزرگ در دانش ساختارهای الکترونیک در چند سال آینده امیدوار بود. در قالب این تغییر و تحول، دست دانشمندان برای طراحی هرگونه ریزساختار الکترونیک کاملا باز خواهد بود و آنها می‌توانند طیف گسترده و متنوعی از دستگاه‌های جدید را ارائه کنند.

ما برای این منظور از دانشی موسوم به اوریگامی استفاده کرده‌ایم، البته با این تفاوت که باید آن را اوریگامی DNA نامید. با تکیه بر این دانش و با استفاده از ابزارهای مختلفی که در اختیار داشته‌ایم، رشته‌های DNA را برش طولی داده و حلقه‌های در هم پیچ خورده مورد نظرمان را به دست آوردیم. نتیجه کار در نوع خود جالب و چشمگیر بوده است. ما می‌توانیم از این طراحی‌ها استفاده‌های زیادی کنیم، با این حال همه چیز به آینده و فناوری‌هایی که در آن ارائه می‌شود و همچنین نیاز بشر آینده بستگی دارد.

پس از آن که با استفاده از ابزارهای مخصوص نوارهای M?bius ساخته شده از رشته‌های DNA آماده شدند، با استفاده از میکروسکوپ اتمی و الکترونی، آنها بدقت زیر نظر گرفته می‌شوند تا در صورت وجود هرگونه نقص یا اشتباهی اصلاح شوند. البته با توجه به دقتی که در طراحی این نوارها به کار گرفته می‌شود و همچنین ابزارآلات بسیار دقیق و حساسی که از آنها استفاده می‌کنیم، عملا ضریب خطا به حداقل می‌رسد.

البته نوار M?bius همواره مورد توجه دانشمندان و محققان بوده و همین توجه به شکل‌گیری پروژه‌های زیادی نیز منجر شده است؛ اما تاکنون هیچ کس در ابعاد نانویی با آنها کار نکرده و از این نظر می‌توان این پروژه را منحصر به فرد دانست.

گام بعدی ما بررسی این نکته است که چه نوع ساختارهایی را می‌توان با استفاده از این نوارهای DNA طراحی کرد. ما فکر می‌کنیم با استفاده از این نوارها بتوان هر شکل و فرمی را طراحی کرد و تقریبا هیچ محدودیتی در این زمینه وجود ندارد. البته ادامه این پروژه و هر نوع پروژه دیگر علمی و تحقیقاتی، مستلزم صرف هزینه‌های قابل توجهی است که امیدواریم منابع مالی مورد نظر را از دانشگاه و دیگر مراکز تحقیقاتی دریافت کنیم.