Kemikere farver verden af ​​3D-krystaller med fremskridt inden for selvsamling

Et team af kemikere på New York University har skabt selvsamlede, tredimensionelle DNA-krystaller, der kan binde en separat, farvestofbærende streng-et gennembrud, der forbedrer funktionaliteten af ​​disse små byggesten. Fremskridtet, rapporteret i journalen Naturkemi , giver løfte om skabelsen af ​​forbedret syntetisk kemi.

"Arbejdet viser, at vi kan ændre indholdet i en krystal ved at tilføje bevægelige komponenter en milliarddel af en meter i størrelse, "forklarer Nadrian Seeman, en professor i NYU's Institut for Kemi og papirets seniorforfatter.

Tidligere har Seeman og hans kolleger skabte selvsamlede, 3D DNA-strukturer samt 2D DNA-strukturer, der også kan antage en række former. Innovationen rapporterede i Naturkemi viser, at "hvad der tidligere kun kunne gøres i 2D -systemer, nu kan gøres i 3D -systemer, " bemærker han. "Det indre indhold af krystaller kan manipuleres, efter at de er dannet."

Specifikt, udviklingen øger muligheden for at "opskalere" nanomekaniske enheder - i 3D, disse kreationer kan potentielt være mere komplekse og sofistikerede end deres 2D-modstykker.

"Vi kan nu gå videre til at kontrollere nanomekaniske samlebånd ved hjælp af samme tilgang, "Bemærker Seeman.

Forfatterne demonstrerede et lille 2D-samlebånd for nogle år siden.

Som rapporteret i Naturkemi , forskerne fusionerede en selvsamlet 3D-DNA-krystal med en streng med enten blå eller rødfarvede farvestoffer. De begyndte med en klar krystal, som de søgte at binde med enten en rød-farvestof-bærende eller en blå-farve-bærende streng. I begge tilfælde, koblingen var vellykket:da 3D-DNA-krystallen blev kombineret med den rødfarvede bærende streng, krystallen blev rød; da den rødfarvede bærende streng blev fjernet, og den blev kombineret med den blåfarvede bærende streng, krystallen blev blå. denne cyklus, ved hjælp af forskellige farvede tråde, kan gentages mange gange, forskerne opdagede.

"Vi kan ændre tilstanden af ​​en krystal, efter at den er blevet selvsamlet ved at tilføje og fjerne tråde, ", bemærker Seeman. "Farverne viser bare, at vi kan gøre det."