ساخت و مطالعه ی بیوفیزیکی نانوساختارهای پلاسمونیک اسیدنوکلئیکی

میان¬کنش نور پلاریزه با پلاسمون¬¬ سطحی نانوذرات فلزی، شاخه¬ نوینی از فناوری به نام پلاسمونیک را در دانش نانوفوتونیک پدیدآورده است. نقطه¬ قوت این فناوری، قابلیت مهندسی خواص نوری نانوذرات و استفاده از سرعت و ظرفیت فوتونیک در پردازش اطلاعات الکترونی است. به¬منظور افزایش قدرت پلاسمونیک نانوذرات فلزی و تولید ابرساختارها با قابلیت¬ فتوالکترونی مطلوب، چیدمان منظم نانوساختارها در الگوهای مناسب از اهمیت خاصی برخوردار است، که مولکول dna پتانسیل منحصر به فردی در این امر دارد. در این پژوهش، با هدف بررسی اثر شکل نانوذرات بر خواص فتوالکترونیک ساختارهای سازمان¬یافته¬ پلاسمونیک، و بهره ¬برداری از خاصیت خودآرایی رشته¬های مکمل dna، سه سیستم سازمان¬یافته¬ پلاسمونیک اسید نوکلئیکی با استفاده از¬ نانوذرات کروی، میله¬ای و هیبرید این دو طراحی شده است. سامانه¬های مورد نظر به طور کامل با روش¬های مختلف نظیر طیف¬سنجی فرابنفش مرئی، پراکنش نور پویا (dls)، دورنگ نمایی دورانی (cd)، فلورسانس، تبدیل فوریه مادون قرمز و میکروسکوپ الکترونی عبوری مورد بررسی قرار گرفتند. پس از سازماندهی، نتایج طیف¬سنجی فرابنفش-مرئی برای هر سه سیستم پلاسمونیک، جابجایی شدید طول موج رزونانس نانوذرات را به سمت نواحی قرمز نشان داد. بر اساس مطالعات دورنگ نمایی دورانی، به¬دلیل برهم¬کنش بین سیگنال-ها¬ی cd ملکول dnaبا مُد¬های هیبریداسیون پلاسمونی نانوذرات سازمان¬یافته، سیگنال¬های cd در نواحی طول موج رزونانس نانوذرات پدیدار شد که شدت و مکان آن¬ها وابسته به شکل نانوذرات بوده و در هر یک از سه سیستم پلاسمونیک متفاوت بود. مقایسه¬ میزان پایداری با کمک مطالعات فلورسانس نیز نشان داد که سیستم پلاسمونیک هیبرید دو نانوذره¬ کروی و میله¬ای نسبت به دو سیستم¬ پلاسمونیک جداگانه¬ از پایداری بیشتری برخوردار است. بر اساس دستاوردهای این پژوهش¬، مولکول dna نه¬تنها عامل اصلی هدایت و کنترل فرایند سازماندهی نانوذرات پلاسمونیک است، بلکه تاثیر خواص الکترونی این مولکول به¬عنوان یک دوقطبی کایرال در تعیین قابلیت¬های فتوالکترونیک و نیز کیفیت سیستم¬های پلاسمونیک، بسیار پررنگ است.