كريستال كوكريستالي أساسه الحمض النووي من أجل الأمان المعلوماتي وتطبيقات مضادات الميكروبات

الملخص هندسة الكوكريستال هي استراتيجية فعالة وبسيطة لبناء مواد وظيفية، خاصة لاستغلال المواد الجديدة والمتعددة الوظائف. هنا، نبلغ عن نوعين من أنظمة الكوكريستال أساسها الحمض النووي التي تحاكي التفاعلات القوية لروابط الهيدروجين التي تُبنى في شكل تزاوج قاعدي مكمل. تظهر الكوكريستالات المدروسة لونين مختلفين من الفوسفوريسنس مقارنةً مع نظرائها الأحاديين وتظهر خاصية الفوسفوريسنس عند درجات حرارة عالية نادرة. تكشف الدراسات الآلية أن شبكة روابط الهيدروجين القوية تثبت الحالة الثلاثية وتكبح الانتقالات غير الإشعاعية، مما يؤدي إلى الفوسفوريسنس حتى عند 425 كلفن. علاوة على ذلك، فإن تأثيرات العزل لشبكة روابط الهيدروجين تنظم التفاعلات بين مجموعات الفوسفور، مما يحقق الانتقال من التجميع إلى فوسفوريسنس الجزيء الفردي. بفضل الحالة الثلاثية طويلة الأمد مع عائد كمي مرتفع، فإن توليد أنواع الأوكسجين التفاعلية من خلال نقل الطاقة متاحة أيضًا للاستفادة منها في بعض التطبيقات مثل العلاج الضوئي والتأثيرات المضادة للميكروبات واسعة الطيف. تظهر التجارب المخبرية أن الكوكريستالات تقضي بكفاءة على البكتيريا على سطح الأسنان وتساعد بشكل كبير في منع تسوس الأسنان. لا توفر هذه الدراسة فهما عميقا للعلاقة بين هيكل وأنواع خصائص أنظمة الكوكريستال فحسب، بل تسهل أيضًا تصميم مواد كوكريستالية متعددة الوظائف وتغني تطبيقاتها المحتملة.