Uutiset

Tutkijat valmistivat värejä nanokullasta ja DNA:sta

Tutkijat käyttivät DNA-molekyylejä kultaisten nanosylinterien ohjaamiseen. Kaikki materiaalit ovat bioyhteensopivia, ja sen vuoksi teknologia voi olla ihanteellinen puettavien sensorilaitteiden näyttöihin.
A gel being lit by a bright red light and stretched between two clips.
Tutkijat aktivoivat geeliä punaisella LED-valolla ennen kuin he mittasivat sen läpäisevää valoa. Kuva: Joonas Ryssy

Aalto-yliopiston tutkijat valmistivat nanokullasta värejä, ja menetelmästä voi jatkossa olla hyötyä uusissa näyttöteknologioissa, erityisesti puettavien sensorilaitteiden näytöissä.

Professori Anton Kuzykin ja yliopistonlehtori Juho Pokin ryhmien tutkijat lisäsivät kultaisia nanosylintereitä geeliin. Tämän geelin läpäisee vain tietyt värit, kun sitä valaistaan polarisoidulla valolla, ja väri riippuu kultaisten nanosylinterien suunnasta. Tutkijat käyttivät DNA-molekyylejä geelissä olevien kultaisten nanosylinterien suuntauksen ohjaamiseen.

"DNA ei ole vain informaation kantaja - se voi olla myös rakennuspalikka. Suunnittelimme DNA-molekyyleille tietyn sulamislämpötilan, joten pystyimme periaatteessa ohjelmoimaan materiaalin", sanoo tutkimuksen johtava tutkija Aallon tohtorikoulutettava Joonas Ryssy.

Kun geeli kuumenee sulamislämpötilan yläpuolelle, DNA-molekyylit löysäävät otettaan ja kultaiset nanosylinterit muuttavat suuntaansa. Kun lämpötila laskee, ne kiristyvät jälleen, ja nanohiukkaset palaavat alkuperäiseen asentoonsa.

Tutkijat testasivat useita räätälöityjä DNA-molekyylejä, joilla on eri sulamislämpötilat, jotta he pystyivät löytämään parhaan vasteen. Nykyisellä järjestelmällä teknologia voi tuottaa punaista ja vihreää valoa. Myöhemmässä vaiheessa, kun sinisen valon siirtäminen on mahdollista, teknologiaa voitaisiin käyttää minkä tahansa värin tuottamiseen sekoittamalla punaista, vihreää ja sinistä.

"Työn taustalla oleva periaate on käyttää yksinkertaisia menetelmiä, materiaaleja ja työkaluja värien tuottamiseen dynaamisella ja myös käänteisellä tavalla", sanoo tutkimusta johtanut Aallon tutkijatohtori Sesha Manuguri.

Manugurin mielestä osa teknologia on tyylikästä juuri siksi, että kultaiset nanosylinterit hoitavat molemmat tarvittavat tehtävät.

'Kultaiset nanosylinterit kuumenevat, kun niitä valaistaan. Se taas lämmittää geeliä, joka johtaa värien muodostumiseen. Erillisiä lämmityselementtejä ei siis tarvita", hän sanoo. 

Jatkokehityksen myötä tätä teknologiaa voitaisiin käyttää värien tuottamiseen erilaisissa näytöissä. Koska kaikki materiaalit ovat bioyhteensopivia, teknologia voisi olla ihanteellinen puettavien sensorilaitteiden näyttöihin. Tämän lisäksi teknologiaa voitaisiin hyödyntää myös mainostauluissa tai muissa näytöissä.

Tutkimuksen perusteella nämä rakennuspalikat voidaan yhdistää symbioottisesti ja luoda toimivia sovelluksia. Nyt on insinöörien tehtävä tutkia, millaisia laitteita tämä teknologia voisi mahdollistaa", Manuguri sanoo.

Lisätietoa:

Artikkeli: DNA-Engineered Hydrogels with Light-Adaptive Plasmonic Responses

Joonas Ryssy

Joonas Ryssy

Doctoral Candidate
T314 Dept. Neuroscience and Biomedical Engineering
  • Julkaistu:
  • Päivitetty:
Jaa
URL kopioitu

Lue lisää uutisia

Lauri Parkkonen and the family cat, Roosa. Photo: Lauri Parkkonen, Aalto, University.
Mediatiedotteet Julkaistu:

Mitä koirien ja kissojen aivoissa tapahtuu? Uusi kuvantamismenetelmä selvittää lemmikkien mielen saloja

Aalto-yliopiston professori Lauri Parkkosen ryhmä on vuosia kehittänyt kvanttioptisia antureita aivomagneettikäyrän eli magnetoenkefalografian (MEG) mittaamiseen. Toisin kuin perinteisessä MEG-laitteessa, jossa hyvin kylmässä toimivat suprajohtavat anturit vaativat ympärilleen senttimetrejä paksun lämpöeristeen, nämä uudet huoneenlämpötilassa toimivat anturit voidaan tuoda suoraan pään pinnalle. Tämä mahdollistaa entistä tarkemmat aivomagneettikäyrien mittaukset. MEG-kuvantaminen on tutkittavalle kivutonta ja turvallista.
Kuvaa laitteittosta Aalto-yliopsiton Kylmälaboratoriossa.
Mediatiedotteet Julkaistu:

Ikuinen liike on mahdollista – Aalto-yliopiston Kylmälaboratoriossa havainnoitiin kahden fysiikan lait haastavan aikakiteen välistä vuorovaikutusta

Aikakiteet ovat aineen olomuoto, jossa hiukkaset liikkuvat ikuisesti toistuvassa rytmissä ilman ulkopuolista energiaa. Tutkijat onnistuivat luomaan Aalto-yliopiston Kylmälaboratoriossa kaksi aikakidettä ja tarkkailemaan niiden välistä vuorovaikutusta. Tulevaisuudessa aikakiteitä voi hyödyntää erilaisissa laitteissa, kuten kvanttitietokoneiden muistina.
Valkoinen laboratoriotakki sekä analyysityökalu, jolla voidaan mitata veripisarasta särkylääkkeen pitoisuus.
Mediatiedotteet Julkaistu:

Kannettava ja nopea analysointityökalu voi mullistaa kipulääkkeiden diagnostiikkamarkkinat

Aalto-yliopistosta ponnistanut startup-yritys Fepod Oy Ltd on kehittänyt diagnoosimenetelmän, jolla potilaan veren kipulääkepitoisuus voidaan selvittää nopeasti ja edullisesti suoraan hoitopaikalla.
Yhdistelmäkuva, jossa näkyy revontulia, Maa, mittauksia.
Mediatiedotteet Julkaistu:

Suomi 100 -satelliitti teki sen, mihin aiemmin pystyivät vain paljon suuremmat: kuvasi ja tutki revontulia

Revontulialueen tutkiminen auttaa esimerkiksi turvallisten tietoliikenneyhteyksien kehittämisessä.