Самосглобяващи се програмируеми наноустройства на базата на ДНК

Самосглобяващи се програмируеми наноустройства на базата на ДНК
Учени и изследователи от Harvard Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering, Harvard Medical School и Dana-Farber Cancer Institute са създали наноустройства на базата на ДНК, които са способни самостоятелно да се организират. Те могат също така при необходимост да бъдат програмирани с цел движение и промяна на формата им. За разлика от съществуващите нанотехнологии, тези програмируеми наноустройства могат да намерят широко приложение за медицински цели, тъй като ДНК е напълно биосъвместима. Всяко такова наноустройство е с размери 1/1 000 000 метра. При това то се състои от кръгова едноверижна ДНК молекула, която след еднократно сглобяване от множество къси фрагменти на комплементарна ДНК, може понататък самостоятелно да се сглобява в предварително зададени 3D структури. Двойните спирали преминават в по-големи твърди линейни структури чрез внедряване на едноверижна ДНК. Едноверижните ДНК могат да приемат и триизмерни форми, при това здравината и стабилността на тези структури е следствие от баланса между силите на свиване и разтягане. Подобни принципи на изграждане на структури се използват и от архитектите. Според разработчиците, практическото използване на тези самосглобяващи се нанотехнологии ще позволи да се създадат медицински устройства на нанониво, както и микроскопични средства за внедряване на лекарствени препарати в организма. Така например, благодарение на използването на тези наноустройства могат да се вкарват лекарства директно в болните клетки. Овен това, лекарствата не само се доставят където трябва, но и в необходимия момент от време. Това може да бъде постигнато чрез химически или механични сигнали, които въздействат на наноустройствата и предизвикват ответна реакция в тях. Освен това, в бъдеще тези наноустройства могат да въздействат на човешките стволови клетки, което ще позволи да се регенерират повредени органи. Стволовите клетки реагират по различен начин в зависимост от околните сили, следователно предизвиквайки различни въздействия с помощта на наноустройства, може да се постигне възстановяване на различни тъкани в организма.