Een team van onderzoekers van de Hokkaido University heeft een veelzijdige methode ontwikkeld om de structuur van "nanodraden, " het verstrekken van een nieuwe tool voor de ontwikkeling van nieuwe nanodevices.

Er is wereldwijd veel belangstelling geweest voor het modelleren van gefunctionaliseerde nanodraden - die uitblinken in zowel halfgeleiding als katalysatoren - vanwege de mogelijke toepassing van dergelijke materialen in de constructie van nanodevices. Het opzetten van een veelzijdige benadering om gefunctionaliseerde nanodraden te maken, met een bijzondere behoefte aan het beheersen van ruimtelijke patronen, als essentieel gezien.

Het team, onder leiding van professor Kazuyasu Sakaguchi van de faculteit Scheikunde van de Faculteit Wetenschappen, eerder een effectieve methode had ontwikkeld, structuur-controleerbare amyloïde peptiden (SCAP's) genoemd, om de zelfassemblage van amyloïde peptiden te beheersen, die de bouwstenen zijn van nanodraden en ook bekend staan ​​als de veroorzaker van de ziekte van Alzheimer. In het laatste onderzoek het team combineerde de SCAP's met getemperde fibrilgroei - een onderscheidende kwaliteit van amyloïde peptiden - en slaagde erin nanodraden te vormen met tandemdomeinstructuren of een enkele nanodraad die zich uitstrekt van een specifiek startpunt.

Om de tandemstructuur te creëren, de SCAPs-methode werd gebruikt om initiële amyloïde fibrillen te maken - gemarkeerd door groene fluorescentie - die als sjabloon werden gebruikt, en om een ​​ander type amyloïde peptide - gemarkeerd door rode fluorescentie - uit de startfibrillen te laten komen. Analyse toonde een tandemopbrengst van 67%, drie keer hoger dan het rendement van eerdere studies. Bovendien, in de tandemstructuren waren enkele geometrische patronen te onderscheiden, waarvan het aandeel kon worden geregeld door de verhouding van het peptidemengsel aan te passen.

Verder, door sjabloonfibrillen te bevestigen aan gouden nanodeeltjes die op het substraatoppervlak zijn geplaatst door middel van moleculaire herkenning, dan toestaan ​​dat nieuwe fibrillen zich uitstrekken vanaf de sjabloon, de onderzoekers slaagden erin om op een specifieke locatie één nanodraad te vormen. Het bereiken van dit soort geavanceerde patrooncontrole is een wereldprimeur.

Deze methode is van toepassing op de zelfassemblage van nanodraden voor nano-elektroden gemaakt door lithografie. "Het zou ook kunnen worden gebruikt om een ​​breed scala aan fibrilpatronen voor te bereiden en zo nieuwe wegen te openen voor de ontwikkeling van nieuwe zelf-geassembleerde nanodevices, ' zei professor Sakaguchi.