Các nhà khoa học tạo ra ống nano nhỏ khoảng 2 triệu lần con kiến

Những đường ống siêu nhỏ này có thể ứng dụng chữa khỏi bệnh ung thư và viêm khớp, và thậm chí tạo ra pin tốt hơn.
Các nhà khoa học tạo ra ống nano nhỏ khoảng 2 triệu lần con kiến
Ống nano. Nguồn: Đại học Johns Hopkins

Các nhà nghiên cứu tại Trường Kỹ thuật Johns Hopkins Whiting đã phát triển các đường ống siêu nhỏ bằng cách sử dụng các sợi DNA. Đường kính của mỗi ống DNA hoặc ống nano chỉ khoảng (7 x 10 mũ -9 m) và có chiều dài gần tương đương với một hạt bụi. Mặc dù nhỏ như vậy nhưng các ống nano có tiềm năng rất lớn vì chúng có thể được sử dụng trong tương lai để nghiên cứu các bệnh phức tạp và đưa thuốc trực tiếp đến các tế bào cơ thể người.

Bằng cách kết hợp các ống nano khác nhau với nhau, các nhà khoa học có thể phát triển mạng lưới lớn các ống DNA và liên kết chúng với các cấu trúc sinh học cực nhỏ khác nhau (cấu trúc được tìm thấy bên trong cơ thể sống) để thực hiện các nhiệm vụ bao gồm cả việc chuyển các phân tử sinh học. Một mạng lưới các ống nano như vậy có thể hoạt động như những đường ống dẫn nước nhỏ.

Giải thích thêm về tiềm năng của ống nano, một trong những nhà nghiên cứu chính và là phó giáo sư tại Đại học Johns Hopkins (JHU), Rebecca Schulman cho biết: “Hệ thống ống nước Tinier có thể giúp chúng tôi phân tích các phân tử riêng lẻ, có thể giúp tạo ra các loại thuốc hoặc enzym tốt hơn, tách các chất độc, hoặc thậm chí tạo ra pin tốt hơn bằng cách thiết kế các ống dẫn mà các ion chảy qua thay vì sử dụng vật liệu xốp”.

Cô ấy tin rằng mặc dù những công nghệ này vẫn còn hơn 10 năm nữa, nhưng nền tảng của chúng nằm ở những thứ như hệ thống ống nước nano và có thể đo lường và kiểm soát chính xác các đường ống mà hệ thống ống nước được tạo ra.

Ống nano là một phiên bản tiến hóa cao của lỗ nano, cấu trúc DNA nhỏ được đề xuất trong một số nghiên cứu đã được công bố trước đây. Một lỗ nano được thiết kế để hoạt động như một ống dẫn qua một rào cản mỏng giữa hai khoang. Ví dụ về các rào cản như vậy là màng tế bào (lỗ nano cho phép mọi thứ di chuyển vào và ra khỏi tế bào) và xuyên qua các tấm kim loại hoặc graphene (như trong giải trình tự DNA kích hoạt lỗ nano).

Sự khác biệt chính giữa ống nano và ống nano là chiều dài. Loại thứ hai thường dài 10-50 nm, vì vậy một lỗ nano bị rò rỉ không cho bất cứ thứ gì lọt qua. Mặt khác, một ống nano có chiều dài tính bằng micrômet (trong khoảng 10 mũ -6 m) và nó hoạt động giống như một đường ống thực có khả năng vận chuyển vật liệu qua các rào cản.

Khi được hỏi về những hạn chế trong nghiên cứu của họ, giáo sư Schulman cho biết, một lưu ý quan trọng là chúng tôi chỉ nghiên cứu rò rỉ cho một loại phân tử thuốc nhuộm huỳnh quang. Chúng tôi sẽ cần lặp lại các phương pháp này cho các phân tử khác để tìm hiểu thêm về những loại phân tử nào có thể dễ dàng được phân phối hoặc thu thập. Chúng tôi cũng hy vọng rằng nếu chúng tôi muốn vận chuyển một thứ gì đó nhỏ hơn, chẳng hạn như "ion", chúng tôi sẽ phải chế tạo một lớp phủ cho các ống mà chúng tôi cũng đang nghiên cứu ”.

Các nhà nghiên cứu hiện đang lên kế hoạch xây dựng các mạng lưới đường ống dẫn nước lớn bằng cách kết nối các ống nano làm đường ống và sử dụng các ống nano làm phụ kiện của chúng.

Phạm Tuấn
Theo Interesting engineering
CÙNG CHUYÊN MỤC
ĐỌC THÊM