(PhysOrg.com) -- Medan de flesta känner till DNA som livets byggstenar, dessa stora molekyler har också potentiella tillämpningar inom områden som biosensing, nanopartikelsammansättning, och bygga supramolekylära strukturer. Och nu har forskare lagt till en annan användning till listan:osynligt bläck.

Forskarna, Jian Liang och Giacinto Scoles från Temple University i Philadelphia, Pennsylvania, och Matteo Castronovo från Temple University och CRO-National Center Institute i Aviano Pordenone, Italien, har publicerat sitt arbete om att använda DNA som osynligt bläck i en ny utgåva av Journal of the American Chemical Society .

Att skriva med DNA som osynligt bläck, forskarna använde en nanolitografiteknik som kallas nanografting, där nanostrukturer skrivs med hjälp av ett atomkraftmikroskop. Till skillnad från andra nanolitografitekniker, där nanostrukturer skrivs ovanpå en yta, nanotransplantation tar först bort de ursprungliga molekylerna i skanningsområdet och skriver sedan nya molekyler i deras ställe.

Genom att använda denna teknik, forskarna täckte först en guldyta med ett monolager av tiolerade enkelsträngade DNA (ssDNA)-molekyler med hjälp av en självmonteringsprocess. Sedan bäddade de in samma typ av DNA med nanotransplantation i den tiolerade DNA-bakgrunden. Vid denna tidpunkt, det nanotransplanterade DNA-mönstret är osynligt, eftersom den har samma tjocklek och kemiska makeup som bakgrunden.

Dock, det nanotransplanterade DNA:t skiljer sig från den självmonterade DNA-bakgrunden genom att de nanotransplanterade molekylerna har en tätare packningsordning. Även om förpackningsordningen är osynlig under de ursprungliga förhållandena, en tätare packningsordning gör det nanotransplanterade DNA:t mer känsligt för hybridisering. Forskarna fann att en hybridiseringsprocess som involverar nedsänkning av DNA-filmen i en vätska som innehåller det komplementära DNA:t (cDNA) ökar tjockleken på det nanotransplanterade DNA:t mycket mer dramatiskt än det självmonterade DNA:t. Som ett resultat, det nanotransplanterade DNA-mönstret framträder och blir synligt.

Genom att dehybridisera DNA-filmen, forskarna kunde vända tjockleksökningen och göra DNA-mönstret osynligt igen. För att dehybridisera, forskarna inkuberade DNA-filmen i ultrarent Milli-Q-vatten i flera timmar, och mönstret försvann. Forskarna fann att de kunde upprepa hybridiserings-/dehybridiseringsprocessen flera gånger, och mönstret kunde fortfarande växlas mellan synligt (“på”) och osynligt (“av”) med hög trohet.

Forskarna noterade att denna förmåga att skriva, läsa, och radering är inte särskilt vanligt inom nanolitografi. Denna nyhet gör det osynliga DNA-bläcket till en spännande upptäckt som kan användas för att manipulera biologiska molekyler och generera ny krypteringsteknik. Krypteringsförmågan skulle också kunna kombineras med andra tekniker som DNA-stämpling, som gör att mönster kan överföras med hjälp av en programmerbar, reversibel, och återvinningsbar mögel.

Copyright 2012 PhysOrg.com.
Alla rättigheter förbehållna. Detta material får inte publiceras, utsända, omskrivs eller omdistribueras helt eller delvis utan uttryckligt skriftligt tillstånd från PhysOrg.com.