iv10

Известные специалисты по ДНК-нанотехнологиям — сотрудники лаборатории Нэдриана Симана (Nadrian Seeman) из Нью-Йоркского университета создали новое наноустройство на основе фрагментов ДНК. На этот раз они работали совместно с учеными из Университета Нанкина в Китае. Результаты их работы, как пишет портал NanoNewsNet.ru, опубликованы в журнале Nature Nanotechnology.

Инженеры использовали ими же ранее разработанную технологию ДНК-кассеты. Это структура, состоящая из трех молекул ДНК — двух длинных и одной короткой, скрепленных друг с другом послойно. Основой для робота служил массив, также созданный из молекул ДНК с помощью техники, которую ученые называют ДНК-оригами. В этой двумерной основе, составленной из ряда молекул ДНК, присутствуют два незаполненных участка. Эти участки по размеру совпадают с короткой молекулой ДНК-кассеты. Соответственно, ДНК-кассета вставляется в ДНК-подложку, как детали конструктора «Лего».

Кассеты, или манипуляторы, если иметь в виду именно их последующую функцию, различались углом поворота длинных молекул ДНК друг к другу. Ученые обозначили их как PX и JX. В основу, рассчитанную на два манипулятора, можно было вставить по паре молекул, причем в любом соотношении, длинными свободными концами друг к другу. Между этими свободными концами манипуляторов можно было отловить молекулу.

Из-за особенностей геометрии ДНК-подложки варианты PX-JX и JX-PX различались по функциональности. Как, конечно же, и варианты PX-PX и JX-JX. Поэтому и молекулы они отлавливали избирательно. В качестве мишеней также использовались фрагменты ДНК разной формы.

За действием нового наноробота-захватчика ученые наблюдали с помощью атомно-силового микроскопа. Оказалось, что работает он не идеально — захватывает выбранную для него цель только в 50—80% случаев (для разных целей по-разному). Но оказалось, что небольшое нагревание — до 40°С — все расставляет по своим местам: «неправильные» ДНК робот выпускает, а «правильные» держит крепко.

Цель нанотехнологий — дать возможность помещать специфичные атомные и молекулярные структуры туда, куда мы хотим. И только тогда, когда мы хотим их там видеть. Это программируемый элемент, который позволяет ученым захватывать объекты и маневрировать ими на беспрецедентно малых размерах и расстояниях", — описывает Нэд Симан результаты своей последней работы.

Авторы разработки считают, что их изобретение поможет в создании не только новых ДНК-структур, но и различных электросхем и сенсорных устройств.