Сегодня уже всем хорошо известен факт формирования спиралевидной структуры ДНК при взаимодействии комплементарных азотистых оснований, однако они могут формировать и множество других мотивов за счет водородных связей. Например, производные одного из азотистых оснований - гуанина (Рис. 1) - могут собираться в димеры, ленты и макроциклы - так называемые 'G-квартеты', - что потенциально важно для таких разнообразных областей, как органическая электроника и создание новых лекарств. Теперь же команда ученых из университетов Страсбурга и Болоньи во главе с Паоло Самори и Жан Пьро Спада смоглиа непосредственно пронаблюдать переход между лентами на основе гуанина и G-квартетами на границе жидкость-твердое методом сканирующей туннельной микроскопии (СТМ).
Поверхностные образования на основе гуанина широко исследовались с помощью СТМ, но только в ультравысоком вакууме. Для изучения межфазовой границы жидкость-твердое Самори с коллегами использовали растворы гуанина с длинными алкильными хвостами, настолько разбавленные, что они полностью могли адсорбироваться на поверхности.
Сначала на поверхности высокоупорядоченного пиролитического графита молекулы собирались в длинные ленты. Добавление ионов калия к раствору затем запускало образование макроциклических G-квартетов вокруг катиона. Затем к раствору добавляли криптанды - циклические молекулы, способные связывать ионы калия, - и при этом происходила перестройка с упорядочением молекул в виде лент (Рис. 2). При подкислении раствора протонированные криптанды высвобождали ионы калия, а G-квартеты формировались заново. Затем можно было снова запустить образование лент при дальнейшем добавлении криптанда. Области на поверхности, покрытые лентами или квартетами, оказались довольно похожими, что показало, что превращение происходит на поверхности, и этот процесс не включает десорбцию одной формы с последующей адсорбцией другой.
Возможность так легко управлять характером упорядочением производных гуанина является важным шагом к созданию наноупорядоченнных архитектур.
