ДНК как невидимые чернила могут обратимо скрывать узоры
Учёные из США и Италии предложили использовать молекулы ДНК в качестве невидимых чернил, которые можно многократно «включать» и «выключать».
Как это работает:
- Подготовка «листа»: Золотую поверхность покрывают монослоем одноцепочечной ДНК (ssDNA) с тиольными группами (самосборка).
- «Невидимая запись»: Методом нанографтинга с помощью атомно-силового микроскопа в этот слой встраивают тот же тип ДНК, формируя узор. На этом этапе узор невидим, так как его толщина и химический состав идентичны фону.
- Проявление узора: Плотность упаковки молекул в нанографированном узоре выше. При погружении в жидкость с комплементарной ДНК (cDNA) происходит гибридизация, и толщина узора увеличивается значительно сильнее, чем у фона. Узор становится видимым.
- Стирание: Дегибридизация (инкубация в ультрачистой воде Milli-Q в течение нескольких часов) возвращает толщину к исходной, и узор снова исчезает.
Ключевые особенности:
- Процесс обратим и может повторяться многократно с высокой точностью переключения между видимым («вкл») и невидимым («выкл») состояниями.
- Возможность записывать, считывать и стирать информацию на наноуровне — редкое свойство в нанолитографии.
Потенциальное применение: Новая технология может быть использована для манипулирования биологическими молекулами и создания принципиально новых систем шифрования, возможно, в комбинации с другими методами, такими как ДНК-штамповка.