Co kdybychom mohli vytvářet povrchy s nanometrovou přesností – s využitím DNA jako stavebního materiálu? Naši partneři z konsorcia NanoPrecMed na Univerzitě Johanna Keplera (JKU) v Linci učinili tímto směrem vzrušující krok. Ve své nejnovější publikaci popisují, jak vytvořili vysoce organizovaná pole DNA nanostruktur, která pokrývají celé povrchy a zároveň nabízejí místa připojení pro funkční molekuly.
Co kdybychom mohli vytvářet povrchy s nanometrovou přesností – s využitím DNA jako stavebního materiálu? Naši partneři z konsorcia NanoPrecMed na Univerzitě Johanna Keplera (JKU) v Linci učinili tímto směrem vzrušující krok. Ve své nejnovější publikaci popisují, jak vytvořili vysoce organizovaná pole DNA nanostruktur, která pokrývají celé povrchy a zároveň nabízejí místa připojení pro funkční molekuly.
DNA je sice známá jako nositel genetické informace, ale díky svým předvídatelným pravidlům párování je také všestranným stavebním kamenem. Navržením řetězců DNA tak, aby se samy sestavovaly do specifických tvarů, byl tým schopen vypěstovat komplexní krystalové struktury, které vyčnívají z povrchu a tím jsou připravené pro další akci..
Tyto vertikální struktury DNA pak lze přesně funkcionalizovat, například připojením aptamerů, což jsou krátké řetězce DNA nebo RNA, které se skládají do specifických tvarů a pevně vážou cílové molekuly, jako jsou proteiny. Aptamery fungují jako molekulární „suchý zip“, což z nich činí užitečné nástroje pro detekci biomolekul s vysokou přesností. Výsledkem jsou velkorozměrové senzorové povrchy s nanoměřítkovou přesností.
Aby toho dosáhli, vyvinuli vědci pod vedením Yoh Jin Oha a Petera Hinterdorfera novou metodu, která pečlivě řídí, jak jsou struktury DNA sestavovány a ukotvovány k povrchu. Pomocí mikroskopie atomových sil (AFM) potvrdili, že jejich technika vede k rovnoměrnému pokrytí a konzistentnímu rozestupu, což je klíčové pro aplikace v biosenzorech, diagnostice a chytrých materiálech.
Obálka nedávného čísla časopisu ACS Nano, kde byla studie publikována, odráží tento úspěch: koncepční vizualizaci vertikálních polí DNA nanostruktur, rovnoměrně ukotvených na povrchu a připravených k funkcionalizaci. Zdůrazňuje, jak chytrý design opakujících se jednotkových dlaždic umožňuje kontrolu nad prostorovým uspořádáním na nanometrové úrovni.
Propojením nano a makro světa tato studie otvírá cestu pro škálovatelné, přesně definované biofunkční povrchy a ukazuje, co je možné, když se nanotechnologie setká s molekulární přesností.
Přečtěte si celý článek v ACS Nano:Vertical DNA Nanostructure Arrays: Facilitating Functionalization on Macro-Scale Surfaces