کاربرد ویروسهای گیاهی در نانو تکنولوژی
www.agri-nano.blogfa.com
علیرضا سعادتمند1 و شاهرخ ملک زاده2
1- مرکز ویروس شناسی و بیوتکنولوژی گیاهی، دانشکده کشاورزی،
دانشگاه شیراز ([email protected])
2- گروه گیاهپزشکیدانشکده کشاورزی، دانشگاه شهيد چمران
براي دريافت متن كامل با ميل من تماس بگيريد.
[email protected]
مقدمه– پروتئین های گرفته شده از استخوان، صدف، دیاتوم و باکتریهای مغناطیسی می توانند با ظرافت دقیق بعنوان هسته ساختارهای غیرآلی در معیارهای نانو و ماکرو واقع گردند. کار برد مواد بیولوژیکی نسبت به روشهای سنتی، مزایای زیادی را در ساخت نسل جدیدی از وسایل نظیر کنترل فضایی در معیارهای نانو، خود سازی موازی اجزای الکترونیکی بر روی یک ابزار ساده و نیز مکانیسم های خود اصلاحی ارائه می دهد. فاکتور اساسی در توسعه یک روش مونتاژ بیولوژیکی، ترکیبات و سازگاریهای مناسب میان مواد غیر آلی– بیولوژیکی، سنتز سازه های مناسب و درک و کنترل بر همکنش های ساختمانی و فرایندهای مونتاژ را شناسایی می کند. کاربردهای بالقوه برای نانوکریستالهای مهندسی شده با مشخصات نوری و مغناطیسی، شامل تمهیدات اپتوالکترونیک نظیر نمایش انتشار نور، ردیاب های نوری و لیزرها، اجزای کامپیوتری با معیار نانو، ذخیره مغناطیسی، سنسورها و لوازم تشخیصی پزشکی می باشد.
مطالعه استفاده از یک مدل بیولوژیک بعنوان فالب در تولید مواد مهم تکنولوژیکی، یکی از عرصه های مهم علم ریزفناوری طی چند سال اخیر بوده است. استفان مان و همکاران (2000) ساختارهای باکتریایی را برای تهیه قالب مواد غیر آلی مانند طلا و سولفایه کادمیوم دستکاری کردند (1-3). مثلاٌ در سنتز CdS، لایه های S باکتریایی بعنوان قالب های پروتئینی جهت تشکیل هسته بکار می روند. همانطور که ادوات الکترونیکی به مقیاس های زیر میکرونی و حتی کوچک تر نزدیک می شوند، نیاز برای کنترل ابعاد بسیار ریز افزایش می یابد. استفاده از روشهای طبیعت با مسایل وابسته به تکنولوژی، راهی ارزانتر و جدید برای سنتز مواد هموار خواهد کرد (4). استفاده از ساختار و ویژگی های ویروس ها در ساخت مواد، منجر به یک پروسه ای می شود که یک سیر تکاملی برای شناخت مواد با کار بردهای ترکیبی را تقلید کرده و استفاده از یک قالب کریستالی بسیار منظم جهت ساختن و مونتاژ مواد را سبب می شود (شکل 1). محققین قبلی از باکتری ها جهت غربالگری و اتصال موادی مانند طلا و اکسید آهن استفاده کرده اند (5). در این مقاله با کاربردهای ویروس های M13 ، TMV، CCMV و CPMV در زمینه ریزفناوری آشنا می شویم. باکتریوفاژ 13M ، ویروسی است که باکتریها را آلوده می سازد و از یک مولکول DNA تک رشته حلقوی حدود 6407 نوکلئوتید تشکیل شده(6) و قرارگرفته در یک پوشش سیلندری قابل انعطاف که از حدود 2700 کپی پروتئین های پوششی اصلی (pVIII) در یک نظم مارپیچی تکرار شونده تشکیل شده است. در یک انتهای ویروس 13M پنج کپی از یک پروتئینی پوششی فرعی بنام pIIIو در طرف دیگر پروتئینpIX وجود دارد.