Bilim insanları, insan saç telinden 20,000 kez daha küçük bir programlanabilir DNA termometresi yapmayı başardılar. Bu durum, nano seviyedeki sıcaklığın ölçülmesine izin vermeye yardımcı olacak yeni ileri teknolojilerin geliştirilmesinde oldukça önemli bir etkiye sahiptir.
60 yıldan daha fazla bir süre önce, araştırmacılar genetik bilgimizi kodlayan DNA molekülünün ısıtıldığı zaman açılabildiğini keşfettiler. Son yıllardaysa biyokimyacılar protein veya RNA gibi biyomoleküllerin de yaşayan organizmalarda nano termometreler olarak kullanıldığını ve sıcaklık değişimiyle katlanmak veya açılmak olarak biçim değiştirdiklerini keşfettiler. Bu doğal nano termometrelerden esinlenerek, spesifik olarak belirlenmiş sıcaklıklarda katlanıp açılabilecek çeşitli DNA yapıları geliştirildi.
DNA’nın moleküler termometre olarak kullanılmasının ana avantajlarından biri DNA kimyasının göreceli olarak basit ve programlanabilir olmasıdır. Nükleotid ismi verilen dört farklı monomer molekülünden oluşan DNA’da, Adenin nükleotidi Timin nükleotidine aralarındaki iki hidrojen bağından ötürü zayıf; Guanin nükleotidi Sitozin nükleotidine aralarındaki üç hidrojen bağı dolayısıyla daha güçlü olarak bağlanmaktadır. Bu basit dizayn kuralları kullanılarak istenilen spesifik bir sıcaklıkta katlanıp açılabilen DNA yapıları üretilmiş oldu. Bu DNA yapılarına optik habercilerin eklenmesiyle sıcaklığın bir fonksiyonu olarak kolayca belirlenebilen bir sinyal veren 5 nm genişliğinde termometreler böylece yapıldı.
Bu nano ölçekli termometreler nanoteknoloji alanında pek çok heyecan verici yeni yollar açacaktır ve hatta moleküler biyolojinin daha iyi anlaşılması için bizlere yardımcı olacaktır. Biyolojide hala cevaplanmamış pek çok soru olduğu düşünüldüğünde (örneğin, insan vücudunun iç sıcaklığının 37 santigrat derece olduğu bilinmesine rağmen her bir hücre içinde nano ölçekte büyük sıcaklık değişikliklerinin olup olmadığı henüz bilinmemektedir) bu buluş moleküler düzeyde pek çok sorunun cevabını açıklığa kavuşturacaktır.
Araştırma ekibi tarafından şu anda incelenen konu milyonlarca yıldan beri evrimsel süreçte doğa tarafından geliştirilen nanomakinalar ve nanomotorların da yüksek düzeyde fonksiyon gösterdiklerinde aşırı ısınıp ısınmadıklarının belirlenmesidir. Yakın gelecekte bu DNA’ya dayalı nano termometrelerin elektronik cihazlara implantasyonuyla, nano seviyedeki yerel sıcaklık değişikliklerinin görüntülenmesinde kullanılması düşünülmektedir.