Текст уведомления здесь

Ученые из Калтеха собрали репродукцию Ван Гога из ДНК-оригами

Миниатюрную репродукцию «Звездной ночи» инженеры сделали при помощи новой методики размещения ДНК-оригами и флуоресцентных молекул в полостях фотонного кристалла. Область применения методики — квантовые компьютеры и другие оптические системы нано- и микромасштаба.
Добавить в закладки
Комментарии

Технология ДНК-оригами развивается уже десять лет, и за это время биоинженеры научились

складывать из молекул ДНК

разные формы и связывать их с другими веществами. Для некоторых задач этого вполне достаточно, однако для других — к примеру, создания компьютеров в наномасштабе — этого мало, и необходимо обеспечить связь между отдельными блоками.

В новой работе ученые «вкрутили молекулярные лампочки в микроскопические лампы» — разместили ДНК-оригами с флуоресцентными молекулами на микроскопических источниках света. Эффективность новой методики они продемонстрировали, сделав репродукцию картины Ван Гога «Звездная ночь» миллиметрового размера, для которой использовали панель 256 на 256 пикселей из ДНК-оригами.

В роли «ламп» выступили полости в 

фотонном кристалле

. Их форма и размер определяли длину волны света, который может проникать внутрь подложки. Кристалл настроили на длину волны около 600 нм, что соответствует оттенкам темно-красного. На той же длине волны светились «молекулярные лампочки», когда ДНК-оригами с флуоресцентной молекулой попадала на свое место. Кроме того, ученые создали полости с различным количеством сайтов связывания для ДНК-оригами — от нуля до семи. Это позволило «вкручивать в микроскопические лампы» по несколько «молекулярных лампочек» и регулировать интенсивность свечения каждого пикселя.

Подобные структуры могут в будущем использоваться для создания элементов питания квантовых компьютеров или других аналогичных систем, в которых нужно объединить много источников света на одном небольшом чипе. Для этого, однако, придется решить несколько проблем, над которыми ученые сейчас работают: в частности, слишком быстрое «выгорание» светящихся молекул (сейчас это происходит за 45 секунд) или смешение нескольких оттенков красного при свечении.

Исследование ученых из Калифорнийского технологического института

опубликовано

в журнале

Nature

.

Вам понравилась публикация?
Расскажите, что вы думаете, и мы подберем подходящие материалы

Органическая электроника стала быстрее

Физики и химики из МГУ имени М.В. Ломоносова, Института полимерных исследований в Дрездене (Институт Лейбница) и Уральского федерального университета нашли вещество, которое увеличивает проводимость полимерных проводников. По мнению ученых, это открытие даст толчок развитию органической электроники.
Добавить в закладки
Комментарии

Раньше считалось, что полимеры не проводят ток и могут быть только изоляторами. Но в 70-х годах открыли проводящие органические соединения, что положило начало органической, или «пластиковой», электронике. Электронные устройства на органике гнутся, стоят дешевле устройств на основе кремния и весят меньше. На основе полимеров можно делать

гибкие и прозрачные экраны

или дешевые солнечные панели. Но органическая электроника уступает кремниевой в долговечности и быстродействии.

Для того чтобы использовать полимеры в электронике, нужно повысить их проводимость, и ученые нашли «допант», то есть легирующую примесь, которая ее увеличивает. Углеродсодержащее вещество [3]-радиален имеет самую подходящую по энергии незанятую молекулярную орбиталь с минимальной энергией — электроны относительно легко с нее соскакивают, становятся свободными зарядами и увеличивают проводимость материала. [ ... ]

Читать полностью

Ученые научились быстро предсказывать белковые взаимодействия

Биологи и математики из МФТИ, университета Стони Брук и других научно-исследовательских центров научили компьютер в 10 раз быстрее предсказывать, как будут «сцепляться» между собой белковые молекулы.
Добавить в закладки
Комментарии

Белки — химическая основа жизни. Они разносят кислород из легких по телу, переваривают пищу, проводят сигналы в нервах и строят другие белки. Как правило, белковые молекулы

действуют в группах

и образуют белковые комплексы. У белков сложная трехмерная структура: то, как они будут работать, зависит от того, как они соединятся друг с другом. Поэтому важно предсказать, как будет выглядеть их «стыковка». «Объяснение этих взаимодействий помогает описать работу организма в целом и методы лечения таких заболеваний, как рак», — комментирует исследование Дмитрий Козаков, профессор университета Стони Брук и адъюнкт-профессор МФТИ.

Ученые решили представить белки как сочетание «квантовых поверхностей» — блоков, которые описываются математическим аппаратом квантовой механики. Так можно одновременно рассчитывать взаимодействие многих пар белковых участков между собой, а не оценивать каждую пару независимо. По словам ученых, новый метод работает до 10 раз быстрее лучших из существующих методов. [ ... ]

Читать полностью

14 июля произойдет соединение Луны и Марса

Сегодня в 21:43 по московскому времени на сумеречном небе произойдет соединение Луны и Марса. Это единственное соединение Луны с яркой планетой, которое будет видно в Москве в июле. Марс будет легко найти на светлом вечернем небе в черте города.
Добавить в закладки
Комментарии

Наблюдать соединение Луны и Марса можно будет в юго-западной части неба невысоко над горизонтом в созвездии Весов на Европейской территории России. Спутник Земли пройдет на 7° севернее планеты.

Соединением

в астрономии называется такая конфигурация небесных тел, при которых их эклиптические долготы равны, то есть в одной из проекций Луна и Марс будут находиться на одной прямой. Другими словами, Марс будет виден на небе совсем рядом с Луной.

Не так давно Марс находился в противостоянии, то есть максимально близко к Земле, и сейчас виден на небе лучше обычного. Блеск Марса составит -1 [ ... ]

Читать полностью