Новый метод сборки ДНК-наноструктур работает при комнатной температуре
Исследователи из Института РНК Университета Олбани разработали новый метод сборки ДНК-наноструктур, который не требует экстремального нагрева и контролируемого охлаждения. Это открывает новые возможности для практического применения в медицине, материаловедении и хранении данных.
Суть открытия
- Традиционный метод: Сборка ДНК-наноструктур обычно требует нагрева смеси ДНК-нитей в буферном растворе до 90–95 °C (194–203 °F) с последующим медленным охлаждением.
- Новый метод: Учёные показали, что сборку можно проводить изотермически — при постоянной умеренной температуре, близкой к комнатной (около 20 °C или 68 °F) или температуре тела (37 °C или 98.6 °F).
Ключевые преимущества
- Упрощение процесса: Исключает необходимость в термоциклерах и сложном оборудовании для контроля температуры.
- Совместимость с биокомпонентами: Позволяет интегрировать в структуры чувствительные к температуре белки (ферменты, антитела) для создания наноустройств доставки лекарств и диагностики.
- Шаг к применению in vivo: Демонстрация сборки при температуре тела приближает возможность использования таких структур внутри организма для целевой доставки лекарств или точной диагностики.
Новые "буферные" среды
Помимо традиционного иона магния (Mg2+), команда ранее успешно использовала для сборки (при высоких температурах) ионы кальция, бария, натрия, калия и лития. В новой работе, применяя изотермический метод, они впервые собрали ДНК-наноструктуры в присутствии никеля (Ni) и стронция (Sr).
Важность для приложений
- Сборка без магния и при умеренных температурах повышает стабильность структур в биологических средах.
- Показано, что наноструктуры, полученные этим методом, не оказывают негативного влияния на жизнеспособность клеток или иммунный ответ, что подтверждает их потенциал для биомедицинского использования.
Исследование, опубликованное в журнале Science Advances, является результатом работы лаборатории под руководством Арун Ричард Чандрасекарана. Дальнейшая работа будет направлена на оптимизацию сборки в различных ионах металлов и тестирование биологической стабильности структур.