Nowe źródło światła z DNA
Gregory SotzingNaukowcy dodali do DNA łososia dwa rodzaje barwników fluorescencyjnych, które same przyłączyły się do genetycznej spirali. Następnie fizycy połączyli je z nanowłóknami metodą elektrospinningu, czyli po polsku elektroprzedzenia. ("Elektroprzędzenie jest procesem otrzymywania włókien ze stopionych polimerów lub ich roztworów z zastosowaniem wysokiego napięcia. Powstające włókna mają średnice od kilku nanometrów ? nanowłókna ? do jednego milimetra". - na podstawie danych z Laboratorium Inżynierii Biomedycznej). Otrzymany materiał miał wysoko zorganizowana strukturę z jednolitym rozkładem chromoforów, co było bardzo istotne, dla uzyskania zamierzonego końcowego efektu. (Chromofor ? jest to część lub motyw strukturalny cząsteczki odpowiedzialny za jej barwę. Gdy cząsteczka absorbuje daną długość fali światła widzialnego, a odbija lub przepuszcza inne długości, wtedy ma ona barwę. Chromofor to region cząsteczki, w którym energia potrzebna na przeniesienie elektronu pomiędzy orbitalami jest w zakresie światła widzialnego. Światło, które pada na chromofor, jest absorbowane co powoduje przeniesienie elektronów z ich stanu podstawowego na stan wzbudzony. ? źródło ? Wikipedia) Tak spreparowane włókna DNA umieszczono na powierzchni ultrafioletowej diody LED. Po jej zaświeceniu, nowa warstwa efektywnie przekształcała ultrafiolet w światło widzialne, którego spektrum było zależne od proporcji pomiędzy użytymi barwnikami. Zmieniając o ułamek masy ilość barwnika można zmieniać też temperaturę barwową światła z zimnej na ciepłą. Zmieniając proporcje fluorescencyjnych molekuł DNA lampa może emitować prawie dowolny kolor od niebieskiego do pomarańczowego. Stojący na czele naukowców Gregory Sotzing wyjaśnił, że kluczem do sukcesu było ustalenie ilości barwnika oraz odległości w jakiej cząsteczki powinny się od siebie znajdować. Kluczowym jest utrzymywanie separacji cząsteczek barwnika w odległości od 2 do 10 nanometrów od siebie. Znajdując się w odpowiedniej odległości druga cząsteczka wchłonie część niebieskiego światła i sama zacznie świecić na pomarańczowo. Wcześniej, ci sami naukowcy starali się umieścić na powierzchni UV LED cienką warstwę cząsteczek DNA z dołączonymi barwnikami. Ale doświadczenie pokazuje, że system nie opiera się tylko na DNA. Jeśli jest to materiał utkany z użyciem DNA daje 10 razy więcej blasku i większa efektywność w transferze energii między cząsteczkami chromoforów. Naukowcy zaznaczyli, że DNA to bardzo silny polimer i taki emitent światła może pracować dłużej niż inne polimery, np. 50 razy dłużej niż akryl.
