Team viser potentiale for RNA som varmebestandigt polymermateriale til nanoarchitectures

(Phys.org) - Et team af nanoteknologiforskere ved University of Kentucky har opdaget nye metoder til at bygge varmebestandige nanostrukturer og arrays ved hjælp af RNA.

Forskningen, ledet af Peixuan Guo, professor og William Farish Endowed Chair i Nanobiotechnology ved UK College of Pharmacy og Markey Cancer Center, er rapporteret i en artikel med titlen "RNA som et kogebestandigt anionisk polymermateriale til at bygge robuste strukturer med defineret form og støkiometri, "medforfatter af Emil F. Khisamutdinov og Daniel L. Jasinski.

Artiklen, som vil blive vist i en kommende udgave af tidsskriftet ACS Nano , udgivet af American Chemical Society (ACS), blev valgt som et ACS "Editors 'Choice", og forhåndspubliceringsdata kan downloades gratis.

Kemiske polymerer har oplevet omfattende anvendelse i en række forskellige industrier - herunder tøj, rørføring, plast, containere, flasker, køkkengrej, værktøjer og medicinske materialer til medicinlevering og vævsingeniørmaterialer - på grund af deres høje stabilitet og evne til at holde deres globale form og størrelse. Imidlertid, på den mikroskopiske skala, disse polymerer dannes i tilfældige mikrostrukturer, gør deres størrelse og form vanskelig at kontrollere.

Guo -laboratoriet rapporterer, at RNA (ribonukleinsyre) kan bruges som et anionisk polymermateriale til at bygge nanostrukturer med kontrollerbar form og defineret struktur. Forskerne har fremstillet en ny RNA -trekantstruktur, der udnytter RNA's egenkontrol over form og størrelse på nanoskalaen, samtidig med at den viser stærk stabilitet.

Tidligere har RNA blev set som strukturelt skrøbelig og let dissocierbar ved et temperaturinterval fra 35-70 grader Celsius, hvilket gør dets anvendelse gennemførlig i industrielle omgivelser meget begrænset. Ved hjælp af det særlige RNA -motiv opdaget i Guos laboratorium og en ny metode, forskerne demonstrerede, at de kan bygge RNA -nanostrukturer og mønstrede arrays, der er resistente over for 100 grader Celsius, vandets kogetemperatur.

De nye RNA -trekantede nanoarchitechtures kan bruges til at danne arrays med et kontrollerbart gentagelsesnummer på stilladset, ligner monomerenheder i en polymerisationsreaktion. Dermed, Guo -laboratoriet var i stand til at producere en honningkage -RNA -struktur med de nye RNA'er, muliggør produktion af RNA -ark.

Eksperter siger, at dette gennembrud skubber feltet inden for RNA -nanoteknologi fremad, positionering af RNA til at være et nyt, unik type polymer med fordele i forhold til konventionelle kemiske polymerer.

"Denne forskning viser et stort potentiale for at opbygge stabile RNA -nanopartikler med egenskaber, der lettere kan kontrolleres end standardpolymerer, "sagde Jessica Tucker, Programdirektør for National Institute of Biomedical Imaging and Bioengineering for lægemiddel- og genleveringssystemer og -udstyr. "Jo mere kontrol vi har over nanopartiklerne, jo bedre kan vi skræddersy dem til brug inden for terapi til sygdomme lige fra kræft til diabetes. "