Серебро доказывает свою ценность для нанотехнологий

Исследователи из Центра биофизики одной молекулы Института Biodesign Хао Ян и Янь Лю с коллегами представили новый метод для детерминированного и точного позиционирования наночастиц серебра на самособирающихся ДНК-скаффолдах.

В своей работе группа использовала длинную одноцепочечную ДНК, свернутую в треугольную строительную платформу с помощью метода ДНК-оригами. Эта архитектурная основа была затем "декорирована" одной, двумя или тремя наночастицами серебра, которые самособирались в заранее заданных местах наноструктуры.

Результаты, опубликованные в онлайн-издании журнала Angewandte Chemie, впервые демонстрируют жизнеспособность использования серебра вместо традиционно применяемых для ДНК-архитектур наночастиц золота.

Одним из многих применений ДНК-скаффолдов с наночастицами является проведение точных операций детектирования на молекулярном уровне. В текущем исследовании группа стремилась использовать свойства наночастиц серебра для усиления поверхностного плазмонного резонанса — колебания электронов, дающего информацию о молекулярной природе образца.

"Теоретически предсказывалось, что локальный поверхностный плазмонный резонанс может быть намного сильнее при использовании частиц серебра по сравнению с золотом", — отметил Хао Ян.

Однако группе пришлось преодолеть значительные препятствия для использования наночастиц серебра. Серебро менее стабильно, чем золото, и легко окисляется. Чтобы противодействовать этому, команда присоединила несколько атомов серы к остову цепи ДНК, используемой в качестве платформы. Каждая наночастица серебра прочно удерживается на месте девятью атомами серы после монтажа на структуру ДНК-оригами.

"Я верю, что эта работа откроет двери для реализации и изучения дистанционно-зависимого плазмонного взаимодействия между благородными наночастицами на уровне единичной частицы", — сказал Ян, добавив, что теперь сделаны первые критические шаги к созданию иерархически организованных структур из наночастиц серебра.