Dannelse af funktionaliserede nanotråde ved kontrol af selvsamling ved hjælp af flere modificerede amyloidpeptider

Forskere i Japan og USA har udviklet en ny teknik til effektivt at oprette funktionaliserede nanotråde for første gang nogensinde.

Prof. Sakaguchi og hans team på Graduate School of Science, Hokkaido Universitet, sammen med MANA PI Prof. Kohei Uosaki og en forskningsgruppe fra University of California, Santa Barbara, har med succes udviklet en ny teknik til effektivt at oprette funktionaliserede nanotråde for første gang nogensinde.

Gruppen fokuserede på den naturlige tilbøjelighed af amyloide peptider, molekyler, der menes at forårsage Alzheimers sygdom, at samle sig selv til nanotråde i en vandig opløsning og kontrollere denne molekylære egenskab for at opnå deres præstation.

Funktionaliserede nanotråde er ekstremt vigtige i konstruktionen af ​​nanodeapparater, fordi de holder løfte om brug som integrerede kredsløb og til frembringelse af nye egenskaber, såsom ledningsevne, katalysatorer og optiske egenskaber, der er afledt af deres fine struktur. Imidlertid, nogle har bemærket de tekniske og økonomiske begrænsninger ved mikrofabrikationsteknologien, der kræves for at skabe disse strukturer. I mellemtiden, molekylær selvorganisering og funktionalisering har tiltrukket opmærksomhed inden for næste generations nanoteknologiudvikling. Amyloide peptider, der menes at forårsage Alzheimers sygdom, besidder evnen til selv at samle sig til meget stabile nanotråde i en vandig opløsning. Med fokus på dette, forskergruppen blev den første til med succes at udvikle en ny metode til effektivt at oprette en multifunktionel nanotråd ved at kontrollere denne molekylære egenskab.

Teamet designede et nyt peptid kaldet SCAP, eller struktur-kontrollerbart amyloidpeptid, afsluttet med en cap med tre aminosyrerester. Ved at kombinere flere SCAP'er med forskellige hætter, teamet fandt ud af, at selvorganisering er stærkt kontrolleret på molekylært niveau. Ved hjælp af denne nye kontrolmetode, teamet dannede en molekylær nanotråd med det største billedformat, der nogensinde er opnået. Ud over, de foretog ændringer ved hjælp af forskellige funktionelle molekyler, herunder metaller, halvledere og biomolekyler, der med succes producerede en funktionaliseret nanotråd af ekstrem høj kvalitet. Fremadrettet, denne metode forventes at bidrage væsentligt til udviklingen af ​​nye nanodeapparater gennem dens anvendelse på en bred vifte af funktionelle nanomaterialer med selvorganiserende egenskaber.