IBM - быстрая сортировка молекул

Научной группе из центра исследований IBM на базе простого атомно-силового микроскопа удалось изготовить производственный модуль, который может отбирать отдельные молекулы и составлять из них разнообразные двумерные наноструктуры. Атомно-силовой микроскоп (АСМ) – наиболее распространенный аппарат нанотехнолога, на его основе проходит много исследований физики твердых тел, выполняется проверка новых типовых производств двумерных и трехмерных наносистем, исследуются биологические макромолекулы, такие как ДНК, РНК и белки. Столь многоплановый инструмент не мог остаться без внимания для участия в очередном эксперименте.

Удивительно то, что с помощью АСМ учёным удалось увеличить скорость работы электрофорезной сортировки, широко применяющейся при секвенировании РНК и изучении аминокислот. "Применение АСМ в сортировке молекул – хорошее подспорье для нас, ибо такой подход обеспечивает высокую скорость и надежное отделение разных типов молекул друг от друга, - прокомментировал Давид Гэрфин, председатель американского сообщества по изучению электрофореза – на сегодняшний день, отделение одной молекулы от другой требует помещения их в капилляр, заполненный гелем при воздействии электромагнитного поля, что позволяет через некоторое время достичь результата".

И теперь, как стало известно в недавнем времени, этот процесс удалось ускорить на порядок, благодаря учёным из IBM. На демонстрации их "сырой" технологии можно было убедиться впечатляющим быстродействием и надёжностью.

Учёные привели пример работы с молекулами ДНК разной длины. Вышло, что они имеют способность перемещаться при воздействии эффекта электрофореза вниз и вверх по зонду-кантилеверу АСМ, при этом частота этого перемещения прямо зависела от длины. Так, к примеру, ДНК, имеющая 3 базовых основания, опускалась вниз по зонду АСМ длиной 10,2 микрон за 4 миллисекунд, а молекула с 8 основаниями – за 7 миллисекунд. 

И, преодолев это расстояние, молекулы оказались на подложке микроскопа, таким образом, передвижение зонда АСМ позволяет «писать» разные слова и конструировать двумерные наноструктуры так, как если бы мы печатали на бумаге струйным принтером.