بنا بر گفته محققان آمریکایی، DNA نه تنها می‌تواند نحوه ساخته شدن بدن را جهت‌دهی نماید، بلکه این قابلیت را دارد که ترکیب انواع مختلفی از مواد را نیز تعیین کند.
کنترل آرایش نانوذرات با استفاده از DNA
محققان بخش انرژی آزمایشگاه ملی آرگون می‌گویند DNA نه تنها می‌تواند نحوه ساخته شدن بدن را جهت‌دهی نماید، بلکه این قابلیت را دارد که ترکیب انواع مختلفی از مواد را نیز تعیین کند.
بیونگدو لی و همکارانش در دانشگاه نورث‌وسترن دریافتند که رشته‌هایی از DNA می‌توانند به‌عنوان نوعی Velcro (ولکرو: یک نوار دوطرفه که برای اتصال دو بخش مقابل هم مثلاً در لباس‌ها یا کفش‌ها به جای زیپ یا دکمه به‌کار می‌رود) میکروسکوپی عمل کرده و نانوذرات مختلف را به‌هم وصل کنند. لی می‌گوید: «به‌طور معمول کنترل آرایش این نوع از نانوساختارها دشوار است. با بهره‌گیری از DNA می‌توانیم قدرت طبیعت را به امانت بگیریم».
اثر ولکرویی DNA از «دو انتهای چسبناک» این مولکول نشأت می‌گیرد که حاوی نوکلئوتیدهای جفت‌نشده هستند؛ این بخش‌ها می‌توانند به نوکلئوتیدهای مکمل خود وصل شوند. وقتی نواحی شبیه هم در تماس با یکدیگر قرار می‌گیرند، پیوندهای شیمیایی ایجاد شده و یک شبکه محکم تشکیل می‌شود. دانشمندان بر این باورند که این نانوساختارهای پیچیده می‌توانند اساس پلاستیک‌ها، قطعات الکترونیکی و سوخت‌های جدید را شکل دهند.
شکل‌های مختلف از نانوذرات طلا وقتی به تک‌رشته‌های DNA متصل می‌شوند، به صورت ساختارهای مختلفی آرایش می‌یابند.
در سال ۲۰۰۸ لی و همکارانش DNA را به نانوذرات کروی طلا وصل کردند تا شاید بتوانند نحوه آرایش این ذرات به بلورهای منظم و فشرده را کنترل کنند. این فرایند «فشرده کردن نانوذرات» نامیده می‌شود؛ لی بر این باور است که با اتصال DNA به این نانوذرات می‌تواند نحوه فشرده شدن این ذرات را کنترل کند. او می‌گوید: «موادی که نحوه فشرده شدن آنها متفاوت است، حتی اگر جنس یکسانی هم داشته باشند، ویژگی‌های شیمیایی و فیزیکی بسیار متفاوتی از خود نشان می‌دهند».
با وجودی که آزمایش‌های سال ۲۰۰۸ نشان داد که DNA می‌تواند نحوه فشرده شدن نانوذرات کروی را کنترل کند، اما دانشمندان نمی‌دانستند که آیا این اثر در مورد نانوذراتی با شکل‌های متفاوت نیز روی می‌دهد یا نه. دانشمندان در این مطالعه اخیر از پراش اشعه ایکس با زاویه کوچک برای مطالعه چگونگی اثرگذاری شکل نانوذرات بر نحوه فشرده شدن آنها استفاده کرده‌اند.
در آزمایشی که روی نانوذرات طلا انجام شد، لی و گروهش دریافتند که این نانوذرات به شکل یکی از دو سیستم «مکعب وجوه مرکز پر» یا «مکعب مرکز پر» آرایش می‌یابند. چگونگی اتصال «دو انتهای چسبناک» DNA به نانوذراتی که باهم جفت می‌شوند، نوع شبکه تشکیل شده را تعیین می‌کند.
این مطالعه اخیر نیز نشان داد که شکل نانوذرات فقط از طریق تغییر نحوه اتصال دو انتهای چسبناک DNA به یکدیگر ، ساختار نهایی ماده را تغییر می‌دهند.
