Пошаговая сборка ДНК-нанотрубок по индивидуальному проекту

Исследователи из Университета Макгилла разработали новый недорогой метод сборки ДНК-нанотрубок блока за блоком. Этот прорыв может помочь в создании каркасов из нитей ДНК для применения в оптических и электронных устройствах или системах «умной» доставки лекарств.

Ранее многие учёные, включая команду Макгилла, создавали нанотрубки с помощью метода спонтанной самосборки ДНК в растворе. Новая техника, описанная в Nature Chemistry, позволяет получать структуры с меньшим количеством дефектов. Подход сборки из блоков также обеспечивает лучший контроль над размером и паттернами ДНК-структур.

«Мы можем строить длинные нанотрубки блок за блоком. Используя флуоресцентный микроскоп, мы визуализируем формирование трубок на каждом этапе сборки, так как каждый блок помечен флуоресцентным соединением-маячком. Мы можем подсчитать количество блоков, включённых в каждую трубку», — пояснила ведущий автор исследования, аспирант Амани Харири.

Новый метод стал возможен благодаря развитию в последние годы микроскопии одиночных молекул, позволяющей наблюдать наномир, включая и выключая флуоресценцию отдельных молекул.

Исследование Харири курируют профессора химии Гонсало Коса и Ханади Слейман. Группа Косы специализируется на флуоресцентных методах для одиночных молекул, а группа Слейман использует химию ДНК для создания новых материалов для доставки лекарств и диагностики.

Разработанная в коллаборации техника сборки по индивидуальному заказу «даёт нам возможность наблюдать за нанотрубками в процессе их строительства, видеть их структуру, прочность и морфологию», — отметил Коса.

«Мы хотели контролировать длину и особенности нанотрубок по отдельности», — сказала Слейман, занимающая кафедру исследования ДНК-нанонауки Канады.

Полученные «дизайнерские нанотрубки», по её словам, обещают быть гораздо дешевле в крупномасштабном производстве, чем созданные с помощью метода ДНК-оригами.