Forskere bruger DNA-origami-teknik til at bygge nanoantenner med dockingsteder

Et team af forskere, der arbejder ved det tyske Technische Universität Braunschweig, har haft held med at bruge en tidligere kendt DNA-origami-konstruktionsteknik til at bygge en nanoantenne med et dockingsted. Først offentliggjort i tidsskriftet Videnskab , papiret skrevet af teamet er nu gjort offentligt tilgængeligt for åben adgang.

DNA-stilladser er i de senere år blevet udviklet for at give mulighed for at orientere enkelte molekyler på nyttige måder. En af dem har resulteret i skabelsen af ​​det, der er kendt som DNA-origami - hvor DNA-strenge foldes på bestemte måder for at skabe tredimensionelle objekter i nanostørrelse. I denne nye indsats, holdet brugte teknikken til at placere to guldpartikler på tværs af en proteinsøjle, hvilket skabte et hotspot, der gør fluorescerende signaler lysere i zeptolitervolumener. Resultatet er en høj søjle holdt oprejst på en flad overflade ved hjælp af DNA-strenge, der kan bruges til at holde enkelte molekyler.

Den flade overflade var lavet af et biotinbindende protein. Søjlen (også lavet af et protein) er 220 nm lang og 15 nm i diameter. Det blev holdt på plads af DNA-strenge. To guldnanopartikler (80 til 100 nm diameter) blev suspenderet (igen ved hjælp af DNA -tråde) på hver side af søjlen (23 nm fra hinanden) og blev brugt som en antenne til at fokusere lys på et hotspot mellem dem. Et fluorescerende farvestof blev anbragt i dette hotspot og blev brugt som en optisk aktiv kilde - dens formål var at rapportere graden af ​​fluorescerende forbedring - hvilket var formålet med antennen.

Antennen, som holdet byggede, demonstrerer en måde, hvorpå DNA-origami bliver brugt til at bygge et stillads til at holde molekyler i tredimensionelt rum. Håbet er, at det vil føre til det, der er kendt som atomisk præcis fremstilling - hvor komponenter i nanostørrelse kan fremstilles i bulk. En antenne som den, der blev bygget i denne nye indsats, giver mulighed for at fokusere lys til et meget lille volumen, hvilket giver mulighed for at undersøge molekyler på en måde, der er op til 100 gange mere præcis end konventionelle linser. Hvad er mest interessant ved antennen, selvfølgelig, er, at det holdes sammen af ​​DNA-strenge, der er blevet "programmeret" til spontant at vikle sig rundt om antennen på den helt rigtige måde for at holde alt på plads.

Forskerne planlægger derefter at udføre eksperimenter for at se, om DNA-origami-strukturer også kan bruges til at give mulighed for mere præcis kontrol af kemiske reaktioner.

© 2013 Phys.org