Видимо, ученые в 21 веке живут под лозунгом «возможно все, стоит только захотеть». Захотели создать термометр из ДНК? Без проблем, нужны лишь нанотехнологии. Ниже мы расскажем об этом чудо-термометре и его предназначении.
Тоньше волоса
То, что структура молекулы ДНК или РНК может изменяться под воздействием температуры, мы с вами знаем еще со школьной скамьи.
Но кто бы мог подумать, что это знание подтолкнет ученых к изобретению необычного термометра из ДНК? Так, используя структуру ДНК, создали самый крошечный в мире термометр, который меньше, чем человеческий волос, в 20 000 раз. А еще он способен складываться и разворачиваться при определенных температурах.
Фото: ckstockphoto/pixabay.com
По словам исследователей, сотворить такой градусник возможно с помощью нанотехнологий, созданных человеком, для измерения температуры в наномасштабе. Ученые уже больше 60 лет осведомлены, что молекула ДНК, отвечающая за реализацию генетической программы, может разворачиваться при нагревании. Но ведь то же самое происходит и с молекулами белка и РНК, которые являются своего рода «естественными термометрами». Биохимики обнаружили, что эти биомолекулы могут сообщать об изменении температуры в организме в результате сворачивания или развертывания. Вдохновленные этими природными микротермометрами, ученые решили создать по образу и подобию ДНК-термометр.
Фото: MasterTux/pixabay.com
Проста и программируема
Почему же выбор ученых пал именно на молекулу ДНК? Главным ее преимуществом стала относительная простота и программируемость. Эта макромолекула состоит из четырех разных мономеров, называемых нуклеотидами, попарно соединяющихся между собой. Так, аденин слабо связывается с тимином, а цитозин образует крепкую пару с гуанином. Основываясь на этих связях, монреальские ученые и создали термометр шириной около 5 нанометров, добавляя к молекуле ДНК оптические репортеры, сигнализирующие о колебаниях температур.
Фото: Mahmoud-Ahmed/pixabay.com
Это откроет не только множество возможностей в сфере нанотехнологий, но и в области молекулярной биологии. Так, если обычный ртутный термометр сообщает нам о температуре человеческого тела, то нанотермометр сможет измерить ее в самых труднодоступных местах. Такой «градусник» сможет определить температуру внутри каждой человеческой клетки, благодаря чему возможно будет отследить локальное ее повышение и узнать, при какой температуре происходят те или иные биохимические процессы внутри нас в норме и при наличии патологии.
Свежие комментарии