Attól függően alakul ki kristálynövesztés közben a gyógyászatban és elektronikában egyre elterjedtebben használt arany nanorészecskék alakja, hogy az "aranymaghoz" kapcsolt DNS-láncban milyen az aminosavak sorrendje - mutatták meg kísérletükben amerikai kutatók.

DNS-szakaszok nemcsak fehérjéket kódolhatnak, hanem befolyásolhatják fémek kristályszerkezetének a kialakulását is. Meghatározhatják például, hogy a kialakulóban lévő arany nanokristályok alakja kör, csillag vagy hatszög legyen - számoltak be róla az Illinois-i Egyetem kutatói az Angewandte Chemie című kémiai szakfolyóiratban.

Mint Yi Lu kutatásvezető elmondta, a DNS-kódolású nanorészecske-szintézis, amelynek módszerét kidolgozták, a jövőben alkalmas lehet arra, hogy meghatározott formájú és tulajdonságú nanorészecskéket hozzanak létre. A felfedezésnek potenciális alkalmazási területe lehet a biotechnológia, a katalízis, az érzékelés, a képalkotás és a gyógyászat, mindazok a területek, ahol a különböző alakú, nanométeres tartományba eső aranyrészecskéket használhatják.

Az arany nanorészecskéket különleges fizikai-kémiai tulajdonságaiknak köszönhetően széles körűen alkalmazzák mind a biológiában, mind az anyagtudományokban. Ezeket a tulajdonságokat nagymértékben a részecskék alakja és mérete határozza meg, ezért kritikus jelentőségű, hogy a kialakuló részecskék formáját szabályozni tudják.

Az arany évezredek óta az értékes nemesfém megtestesítője. Szimbolikus jelentőségétől függetlenül mára a tudósok egyik kedvenc anyaga lett nanoméretben mutatott különleges tulajdonságai okán. Az új aranyláz rákkezelést, szennyezéscsökkentést, vagy miniatűr elektronikus alkatrészek születését hozhatja.

A nanotartományban az egyébként sárga színű arany piros, lila vagy kék színű lesz. Öt és tíz nanométer között az aranyrészecske az infravörös sugárzást részben fény formájában visszaveri, részben elnyeli és hővé alakítja. A testbe injekcióval bejuttatott arany nanorészecske a ráksejtekhez is köthető, így azok mágneses rezonancia készülékkel észlelhetővé válnak. A kötődés után infravörös sugárzással felmelegítve az aranyat a hozzá kapcsolódó tumorsejt elpusztítható.

Katalitikus tulajdonságai miatt gázszenzorokat is kifejlesztettek nanoaranyból, például az eddiginél sokkal hatékonyabb szén-monoxid-detektort készítettek kutatók úgy, hogy az ón-oxid érzékelőhöz aranyrészecskéket adtak. Használható a nanoarany mérgező gázok oxidációjának elősegítésére is, eredményes kísérletek folynak szén-monoxid, nitrogén-oxidok és metán ártalmatlanítására. Ugyanezt a tulajdonságát használták fel japán szakemberek szagtalanítók kifejlesztésére.

Az elektronikában az integrált áramkörök elérték a 10 nanométeres mérettartományt, ezért új gyártási eljárásokra lesz szükség. Egy európai kutatási projektben DNS- és RNS-szálakhoz kötötték az aranyrészecskéket, ezekből pedig nanoáramkör épülhet.

Újabban fedezték fel az arany nanorészecskék azon tulajdonságát is, hogy antitestek vagy antigénfehérjék felszínén tudnak kötődni. A nanoarany szerves anyagokhoz való kapcsolódási képességét toxikus anyagok, allergének vagy mikrobák gyors kimutatására is használhatják a különféle testnedvekből (vér, nyál).

Mostani kristálynövesztési kísérleteikben az illinois-i kutatók egészen apró arany szemcsékből indultak ki, melyeket rövid DNS-szakaszokkal "előérleltek" (inkubáltak), majd ezt követően az arany kristálymagokat aranysóoldatba lógatták. A szemcsék különböző formákká fejlődtek: úgy találták, hogy a DNS-láncban található négy aminosav (A, T, G, C) ismétlődve más-más alakú arany nanorészecske növekedését támogatja. Ismétlődő A-k (adenin) jelenlétében egyenetlen, de kör alakú lett a részecske, T-k (timin) esetében csillag alakú, C-k (citozin) esetében kerek, lapos korong, míg G-k (guanin) esetében hatszög.

Ezt követően különböző lánckombinációkat is kipróbáltak a kutatók, a 10T és 20A sorrend például egy köztes alakot eredményezett, ám dominált benne az A-hoz tartozó forma. A következőkben a kutatók annak pontos leírását tervezik, hogy a DNS miként irányítja a nanorészecskék növekedését - idézte a tanulmányt a ScienceDaily című ismeretterjesztő portál (http://www.sciencedaily.com/releases/2012/08/120808163208.htm).

nepszava.hu