p A prata usada pelo grupo de pesquisa de Beth Gwinn na UC Santa Barbara tem um valor muito além de seu valor como mercadoria, mesmo que seja usado em quantidades muito pequenas. p O grupo trabalha com o metal precioso para criar aglomerados de prata em nanoescala com propriedades fluorescentes únicas. Essas propriedades são importantes para uma variedade de aplicações de detecção, incluindo imagens biomédicas.

p A pesquisa mais recente da equipe foi publicada em um artigo destacado na edição deste mês da ACS Nano , um jornal da American Chemical Society. Os cientistas posicionaram clusters de prata em locais programados em uma placa de ensaio em nanoescala, uma base de construção para prototipagem de fotônica e eletrônica. "Nosso 'breadboard' é um nanotubo de DNA com espaços programados em 7 nanômetros de distância, "disse o autor principal Stacy Copp, um estudante de graduação no Departamento de Física da UCSB.

p "Devido às fortes interações entre o DNA e os átomos de metal, é bastante desafiador projetar placas de teste de DNA que mantenham a estrutura desejada quando essas novas interações são introduzidas, "disse Gwinn, professor do Departamento de Física da UCSB. "O trabalho de Stacy mostrou que não só a placa de ensaio pode manter sua forma quando os aglomerados de prata estão presentes, também pode posicionar matrizes de muitas centenas de aglomerados contendo números idênticos de átomos de prata - um grau notável de controle que é promissor para a realização de novos tipos de fotônica em nanoescala. "

p Os resultados dessa nova forma de nanotecnologia de DNA abordam a dificuldade de se obter tamanhos e formas uniformes de partículas. "Para fazer matrizes fotônicas usando um processo de automontagem, você tem que ser capaz de programar as posições dos clusters que está colocando no array, "Copp explicou." Este artigo é a primeira demonstração disso para cachos de prata. "

p As cores dos aglomerados são amplamente determinadas pela sequência de DNA que os envolve e controla seu tamanho. Para criar um cluster de prata posicionável com cores programadas por DNA, os pesquisadores criaram um pedaço de DNA com duas partes:uma que envolve o cluster e outra que se liga ao nanotubo de DNA. "Saindo do nanotubo estão fitas curtas de DNA que atuam como estações de acoplamento para as fitas hospedeiras dos aglomerados de prata, "Copp explicou.

p A equipe de pesquisadores de graduação e pós-graduação do grupo de pesquisa é capaz de ajustar os aglomerados de prata para fluorescência em uma ampla gama de cores, do azul-esverdeado até o infravermelho - uma conquista importante porque os tecidos têm janelas de alta transparência no infravermelho. De acordo com Copp, os biólogos estão sempre procurando por melhores moléculas de corante ou outros objetos emissores de infravermelho para usar em imagens através de um tecido.

p "As pessoas já estão usando tecnologias semelhantes de cluster de prata para detectar íons de mercúrio, pequenos pedaços de DNA que são importantes para doenças humanas, e uma série de outras moléculas bioquímicas, "Copp disse." Mas há muito mais que você pode aprender colocando os clusters de prata em uma placa de ensaio em vez de fazer experimentos em um tubo de ensaio. Você obterá mais informações se puder ver uma série de moléculas diferentes, todas ao mesmo tempo. "

p O design modular apresentado nesta pesquisa significa que seu processo passo a passo pode ser facilmente generalizado para aglomerados de prata de diferentes tamanhos e para muitos tipos de andaimes de DNA. O artigo orienta os leitores no processo de criação do DNA que estabiliza os aglomerados de prata. Este protocolo recém-delineado oferece aos investigadores um novo grau de controle e flexibilidade no campo de rápida expansão da nanofotônica.

p O tema abrangente da pesquisa de Copp é entender como o DNA controla o tamanho e a forma dos próprios aglomerados de prata e, em seguida, descobrir como usar o fato de que esses aglomerados de prata são estabilizados pelo DNA para construir matrizes em nanoescala.

p "É um desafio porque não entendemos realmente as interações entre a prata e o DNA por si só, - disse Copp. - Então, parte do que tenho feito é usar grandes conjuntos de dados para criar um banco de sequências de trabalho que publicamos para que outros cientistas possam usá-las. Queremos dar aos pesquisadores ferramentas para projetar esses tipos de estruturas de forma inteligente, em vez de apenas ter que adivinhar. "

p Os agradecimentos do jornal incluem uma dedicação "aos alunos que perderam suas vidas na tragédia de Isla Vista e à coragem dos primeiros respondentes, cujas ações altruístas salvaram muitas vidas. "