Forskere styrker DNA-nanostrukturer for at hjælpe dem med at overleve barske miljøer

Et team af forskere ved det tekniske universitet i München (TUM) har udviklet en måde at styrke DNA-nanostrukturer for forbedret overlevelse under barske miljøforhold. I deres papir offentliggjort i tidsskriftet Videnskabens fremskridt , gruppen beskriver deres teknik, og hvorfor de tror, ​​den vil være nyttig.

For seks år siden, et team på TUM ledet af Hendrik Dietz udviklede en teknik til at bruge DNA til at bygge nanostrukturer. De resulterende nanostrukturer viste sig at være selvsamlende med atomær præcision. Efter at have reduceret den tid, det tog for strukturerne at samle, teknikken kom ind i industrien - sådanne nanostrukturer giver nu et middel til at skabe arrays af kvanteprikker, der bruges i displayenheder og til Raman-spektroskopiapplikationer.

I dette nye værk, et andet hold ledet af Dietz har forbedret teknikken, denne gang gør nanostrukturerne mere robuste. En af de begrænsende faktorer for at bruge DNA-nanostrukturer var deres tendens til at optrevle, når de udsættes for høje temperaturer. For at overvinde dette problem, forskerne ændrede deres teknik til at danne flere kovalente bindinger, efter at nanostrukturerne er skabt. I et overraskende twist, holdet fandt ud af, at anvendelse af UV-stråling efter selvsamlingsperioden dannede flere bindinger. Obligationerne, på tur, forhindre de dobbelte helixer i at vikle sig ud. Forskerne forklarer, at teknikken virker, fordi strålingen får tilstødende T-baser til at reagere med hinanden.

Ved at teste nanostrukturer lavet ved hjælp af den nye teknik, forskerne fandt ud af, at de var i stand til at modstå temperaturer op til 90° C. De bemærker, at de yderligere bindinger også gjorde nanostrukturerne mere i stand til at modstå miljøer som dem inde i en levende organisme. De bemærkede, også, at bestråling af nanostrukturerne også fjernede defekter.

Forskerne hævder, at de nu har fjernet den sidste hindring, der forhindrer udbredt brug af DNA-nanostrukturer, og forventer, at de har en bred vifte af anvendelser. De bemærker, at nanostrukturerne er ideelle til biomedicinske anvendelser. De påpeger også, at de ikke er færdige med deres forskning – deres næste udfordring bliver at forsøge at forstå, hvad der sker, når nanostrukturerne introduceres i levende organismer.

© 2018 Phys.org