Sentetik Protein Yardımıyla Oda Sıcaklığında Kuantum Nokta Üretildi
Bir grup araştırmacı, doğada örneği olmayan sentetik bir proteini kullanarak oda sıcaklığında kuantum noktalar üretmeyi başardı.
Ella Maru Studio / Science Photo Library
Kuantum noktalar, boyutları nanometre ölçeğinde olan yarı iletken parçacıklardır. Daha büyük parçacıklara kıyasla sıra dışı optik ve elektronik özelliklere sahip olan bu parçacıklar, güneş gözelerinden LED ekranlara kadar pek çok teknolojide kullanılıyor.
Kuantum nokta üretimi genel olarak hem yüksek sıcaklıkların varlığını hem de zehirli maddelerin kullanılmasını gerektirir. Princeton Üniversitesinden Leah Spangler, Michael Secht ve arkadaşları ise sentetik bir protein yardımıyla oda sıcaklığında kuantum nokta üretmenin bir yolunu buldu.
Araştırmacılar, kuantum noktaları üretirken ConK adı verilen bir proteinden yararlanmışlar. Doğada örneği bulunmayan bu protein ilk olarak 2016 yılında sentezlenmişti.
Geçmişte ConK proteinin, E. coli bakterilerinin zehirli seviyede yoğun bakır içeren ortamlarda sağ kalmasına yardımcı olduğu biliniyordu. Yapay proteinin bunu nasıl sağladığı tam olarak bilinmiyor. Ancak çeşitli tepkimelere aracılık ederek metal atomlarının bileşiklere katılmasını ve böylece ortamın daha az zehirli hâle gelmesini sağladığı düşünülüyor. Bu durumun nedeni, doğada benzer biçimlerde mikroorganizmaların hayatta kalmasına yardımcı olduğu bilinen başka proteinler olması.
Kuantum noktalarda da zehirli metaller bulunur. Princeton araştırmacıları da ConK proteininin kuantum noktalarda bulunan zehirli metalleri içeren tepkimelerde de rol alabileceğini düşünerek çeşitli deneyler yapmışlar. Elde edilen sonuçlar ConK proteininin, sistein amino asidinin parçalanmasında katalizör görevi gördüğünü; amino asidin parçalanması sırasında yan ürün olarak ortaya çıkan hidrojen sülfürün (H2S) ise daha sonra kadmiyum (Cd) elementi ile tepkimeye girerek kadmiyum sülfür (CdS) nanoparçacıklarını oluşturduğunu gösteriyor. Oda sıcaklığında meydana gelen bu süreç sonunda ortaya çıkan nanoparçacıklar yaklaşık 3 nanometre çapında ve düzensiz şekillerde oluyor.
Araştırmacılar elde ettikleri nanoparçacıkların mükemmel olmadığını ancak sentez sürecinin iyileştirilebileceğini söylüyorlar. Detaylı bilgiye Dr. Leah Spangler ve arkadaşlarının Proceedings of the National Academy of Sciences'ta yayımladıkları makaleden ulaşabilirsiniz.
