Fizicienii au dezvoltat o nouă metodă de numărare a moleculelor folosind origami ADN

Datorită celor mai recente telescoape, știm că galaxia noastră este formată din mai mult de un trilion de stele. ÎN

În nanocosmos, grupurile de surse individuale de lumină, cum ar fi moleculele, apar și ca puncte.

Echipa a plasat molecule individuale de colorantla distanțe bine definite unele de altele. Acest lucru se realizează folosind o nouă tehnică cunoscută sub numele de origami ADN. ADN-ul ca mediu de stocare în biologie este utilizat și programat în așa fel încât moleculele să fie aranjate prin plierea ADN-ului după bunul plac cu dimensiuni de câțiva nanometri.

Lumina fluorescentă nu se poate distinge la începutmolecule individuale pe origami la microscopul cu lumină. Un alt truc este folosit pentru a separa efectiv moleculele. Lumina din structura origami trece printr-o oglindă semitransparentă și este înregistrată de fotodetectori pe ambele părți ale oglinzii.

Trebuie remarcat faptul că o singură moleculă poateemite o singură particulă de lumină la un moment dat, care este înregistrată doar de unul sau de celălalt detector, dar nu de ambele. Privind ordinea cronologică în care lumina lovește detectorii individuali, se poate deduce numărul exact de molecule de colorant din structura origami.

În acest fel, moleculele individuale pot fi numărate.colorant. Numărul de molecule de colorant este determinat de programarea ADN-ului. O structură origami cu un colorant emite exact o cuantă de lumină - una cu cinci emite exact cinci.

Moleculele colorante individuale sunt, de asemenea, respectivinteracționează unul cu celălalt. Când este expus la lumină, vopseaua absoarbe energia. O poate emite din nou ca lumină, sau o poate transmite unui colorant din apropiere. Cu toate acestea, dacă vopseaua vecină se află deja într-o stare excitată, se vor întâlni două excitații.

Ca și în cazul a două mașini care încearcăintrați în aceeași parcare în același timp, emoția dispare. O astfel de anihilare are o mare importanță în optoelectronica moleculară, cum ar fi diodele organice care emit lumină sau celulele solare, dar joacă, de asemenea, un rol în microscopia cu rezoluție ultra-înaltă.

Echipa de cercetare a putut acum să aratecă interacțiunea nanoscopică a moleculelor de colorant între ele poate fi urmărită direct prin determinarea timpilor de sosire a particulelor de lumină pe doi detectoare de lumină. Această abordare oferă o nouă metodă pentru nanoscopia ultrarapidă a complexelor moleculare, care va găsi și aplicații în științele vieții.

Citește și

Fizicienii au creat un analog al unei găuri negre și au confirmat teoria lui Hawking. Unde duce?

Avortul și știința: ce se va întâmpla cu copiii care vor naște

Oamenii de știință au descoperit limita de viteză în lumea cuantică