Un team di ricercatori dell'Università di Hokkaido ha sviluppato un metodo versatile per modellare la struttura dei "nanofili, " fornendo un nuovo strumento per lo sviluppo di nuovi nanodispositivi.

C'è stato un notevole interesse in tutto il mondo nella modellazione di nanofili funzionalizzati, che eccellono sia nella semiconduttività che come catalizzatori, a causa della potenziale applicazione di tali materiali nella costruzione di nanodispositivi. Stabilire un approccio versatile per realizzare nanofili funzionalizzati, con una particolare esigenza di controllare lo schema spaziale, è stato visto come essenziale.

Il gruppo, guidato dal Professor Kazuyasu Sakaguchi del Dipartimento di Chimica della Facoltà di Scienze, aveva precedentemente sviluppato un metodo efficace, denominati peptidi amiloidi strutturalmente controllabili (SCAP), per controllare l'autoassemblaggio dei peptidi amiloidi, che sono gli elementi costitutivi dei nanofili e noti anche come la molecola causativa del morbo di Alzheimer. Nelle ultime ricerche, il team ha combinato gli SCAP con la crescita di fibrille modellate, una qualità distintiva dei peptidi amiloidi, ed è riuscito a formare nanofili con strutture di domini tandem o un singolo nanofilo che si estende da un punto di partenza specifico.

Per creare la struttura tandem, il metodo SCAPs è stato utilizzato per creare fibrille amiloidi iniziali, contrassegnate da fluorescenza verde, che sono state utilizzate come stampo, e per consentire a un altro tipo di peptide amiloide, contrassegnato da una fluorescenza rossa, di estendersi dalle fibrille di partenza. L'analisi ha mostrato una resa tandem del 67%, tre volte superiore alla resa in efficienza degli studi precedenti. Inoltre, si potevano scorgere alcuni motivi geometrici nelle strutture in tandem, la cui proporzione potrebbe essere controllata regolando il rapporto di miscelazione peptidica.

Per di più, attaccando le fibrille modello alle nanoparticelle d'oro poste sulla superficie del substrato attraverso il riconoscimento molecolare, quindi consentendo a nuove fibrille di estendersi dal modello, i ricercatori sono riusciti a formare un singolo nanofilo in una posizione specifica. Il raggiungimento di questo tipo di controllo avanzato del modello è una novità mondiale.

Questo metodo è applicabile all'autoassemblaggio di nanofili per nanoelettrodi creati mediante litografia. "Potrebbe anche essere usato per preparare un'ampia varietà di modelli di fibrille e quindi aprire nuove strade per lo sviluppo di nuovi nanodispositivi autoassemblati, "Ha detto il professor Sakaguchi.