راهبرد جدیدی برای استفاده از DNA برای تولید ادوات

پژوهشگران موسسه وایس روشی برای تولید نانوساختارهای پیچیده با استفاده از رشته‌های DNA سنتز شده ارائه کردند. این واحدهای سازنده که به کاشی‌های تک رشته‌ای موسوم هستند، همانند بازی لگو بوده که می‌توان آنها را به نحوی برنامه‌ریزی کرد که به اشکال مختلفی نظیر حروف در آید. با توسعه این فناوری می‌توان ادوات جدید نانومقیاس تولید کرد و از آنها در رهایش مستقیم دارو درون بخش‌های مشخصی از بدن استفاده کرد.

پژوهشگران موسسه وایس روشی برای تولید
نانوساختارهای پیچیده با استفاده از رشته‌های DNA سنتز شده ارائه کردند.
این واحدهای سازنده که به کاشی‌های تک رشته‌ای موسوم هستند، همانند بازی
لگو بوده که می‌توان آنها را به‌نحوی برنامه‌ریزی کرد که به اشکال مختلفی
نظیر حروف در آید. با توسعه این فناوری می‌توان ادوات جدید نانومقیاس تولید
کرد و از آنها در رهایش مستقیم دارو درون بخش‌های مشخصی از بدن استفاده
کرد.

DNA رشته‌ای است که به‌خوبی اطلاعات ژنتیکی را حفظ می‌کند، اما در حوزه
نوظهور فناوری نانو از این رشته به‌عنوان واحدهای سازنده استفاده می‌شود تا
با آن ساختارهای از پیش تعیین شده را برای مصارف مختلف تولید کرد. تا به
امروز بیشتر تحقیقات انجام شده در این حوزه مربوط به استفاده از تک
رشته‌های بلند DNA بوده که به‌عنوان ستون اصلی برای اتصال رشته‌های
کوتاه‌تر عمل کرده و در نهایت منجر به تولید ساختارهایی با اشکال مختلف
می‌شود. این روش که به اوریگامی DNA شهرت دارد، در موسسه وایس به رهبری
ویلیام شیح مورد استفاده قرار گرفت. شیح استادیار دپارتمان داروسازی
مولکولی مدرسه پزشکی هاروارد نیز است.

 

 
این گروه روی استفاده از رشته‌های کوتاه
سنتز شده DNA کار کردند تا دیگر نیاز به رشته‌های داربستی بلند نباشد، در
این مسیر آنها یک روش تولید جدید را بنیان نهادند. در این روش آنها از
کاشی‌های تک رشته‌ای استفاده کردند که در واقع رشته‌های کوتاه و منفرد DNA
هستند. هر کاشی می‌تواند به کاشی مکمل خود متصل شود. در صورت عدم وجود کاشی
مکمل، کاشی به چیزی متصل نمی‌شود. بنابراین می‌توان با این روش مجموعه‌ای
از کاشی‌ها را به‌نحوی برنامه‌ریزی شده به یکدیگر متصل کرد.

برای اثبات توانمندی‌های این روش، پژوهشگران بیش از صد شکل مختلف را تولید
کردند که از آن جمله می‌توان به حروف چینی و اعداد اشاره کرد که ابعادی در
حدود ۱۰۰ نانومتر دارند. این روش بسیار کارا و در عین حال ساده است.

از این مواد سنتز شده می‌توان در بخش‌های مختلف پزشکی استفاده کرد برای
مثال این ساختارها می‌توانند به‌عنوان ابزاری برای رهایش دارو مورد استفاده
قرار گیرند. یکی از مزیت‌های این ساختارها، زیست سازگاری آنها است.

این فناوری، که در قالب مقاله‌ای تحت عنوان Complex shapes self-assembled
from single-stranded DNA tiles در شماره ماه می نشریه Nature به چاپ رسیده
است، توسط یک گروه تحقیقاتی از مدرسه پزشکی هاروارد ارائه شده است.