Вирус как ключевой элемент в DPN литографии

DPN-процесс. DPN-процесс.

Для решения многих современных технологических задач ученым необходимо научиться наносить объемные биомолекулы на подложки с высокой точностью. Среди множества методов, используемых для получения наноструктур, стоит выделить DPN (dip-pen lithography), прибегнув к которому, исследователям удалось получить множество довольно сложных наноструктур.

Движущей силой метода DPN является диффузия через водный мениск между поверхностью подложки и наконечником АСМ (рис.1).

classicdpn_1.gif Рис. 1. Молекулярные чернила диффундируют через водный мениск между иглой кантилевера АСМ и поверхностью подложки. Фотография взята с wikipedia.org.

Однако диффузия больших молекул через такой мениск затруднена. Для преодоления этого затруднения коллектив южнокорейских ученых предложил модифицировать иглу кантилевера, покрыв ее биосовместимым полимером поли(2-метил-2-оксазолином) (PMeOx). Предварительно исходная игла была покрыта инициатором реакции полимеризации мономеров 2-метил-2-оксазолина. Получившаяся игла (рис.2) обладает пористой стурктурой, с размером пор от 50 до нескольких сотен нанометров.

image-531.jpg Рис. 2. Схематическое изображение процесса нанесения PMeOx на иглу кантилевера АСМ.

В данной работе авторы статьи для нанесения на подложку использовали аденоассоциированный вируc (AAV), помеченный люминофором, что позволило ученым наблюдать процесс набухания PMeOx, используя флюоресцентную микроскопию (рис.3).

image-532.jpg Рис. 3. Фотография, полученная методом флюоресцентной спектроскопии.

Благодаря проникновению раствора с вирусом внутрь пор PMeOx предотвращается его высыхание и денатурация вируса. Основной причиной, позволившей использовать модифицированный зонд кантилевера АСМ, является снижение диффузионного барьера при переносе вируса из нанопористого геля на амино-модифицированную подложку. Отличительной особенностью описываемого здесь метода от DPN-нанесения малых молекул является независимость размера получаемых наноструктур от времени нанесения и влажности воздуха (поэтому для этого метода не требуется бокс). Ученым пришлось использовать иглы разной толщины, чтобы варьировать размер получаемых наноструктур, чего, в свою очередь, легко добиться, варьируя время полимеризации (рис.4).

image-533.jpg Рис. 4. a)-c) Иглы, покрытые PMeOx, различной толщины (время полимеризации 2 ч, 30 мин и 10 мин, соответственно). d)-f) АСМ-фотографии наноструктур, полученных соответствующими иглами. Время контакта 1 с.

Пожалуйста, оцените статью:
Ваша оценка: None Средняя: 5 (4 votes)
Источник(и):

1. nanometer.ru