ایجاد نانوساختارهای سه بعدی پیچیده با DNA

برای این که بتوان ساختارهای دو و سه بعدی ایجاد کرد، باید از رشته‌های
ارتباط‌دهنده استفاده نمود. برای رسیدن به یک ساختار از پیش تعیین شده،
نظیر یک مدار الکترونیکی، باید رشته‌های اتصال دهنده مشخص استفاده کرد اما
مشکلی که در اینجا وجود دارد این است که دی‌ان‌ای‌ها می‌توانند به‌صورت
تصادفی هم شکل گرفته و فرآیند شکل دهی به‌طریق دلخواه ما را دچار مشکل
کنند.

یک گروه تحقیقاتی از دانشگاه هاروارد به‌جای این که از رشته‌های
بلند دی‌ان‌ای استفاده کند، از رشته‌های بسیار کوتاه استفاده کرده است. این
رشته‌های کوتاه سنتز شده به یکدیگر چسبیده و رشته‌های بلندتر را ایجاد
می‌کند. برای این که بتوان این اتصال را مدیریت کرد از بازهای دی‌ان‌ای کمک
گرفته شده است. باز آدنین به تیمین و سیتوزین به گوانین متصل می‌شود این
اتصال‌ها تغییر ناپذیر است بنابراین از آنها برای ایجاد ساختار دو بعدی
دلخواه استفاده شد به‌طوری که رشته دی‌ان‌ای با ۴۲ باز به رشته دیگر متصل
شد.

اخیرا یین و همکارانش از این روش برای ایجاد ساختار سه بعدی بهره
گرفتند. در این پروژه آنها از رشته‌های کوچک‌تر با ۳۲ باز استفاده کرده که
هر رشته قادر است به  چهار رشته دی‌ان‌ای متصل شود. امکان اتصال با
زاویه ۹۰ درجه در این رشته‌ها وجود داشته بنابراین این ساختار قادر است به
تمام سمت‌ها، پایین، بالا، چپ و راست خم شود. آنها با این روش مکعبی تو
خالی ایجاد کردند.

آنها با استفاده از این روش بیش از ۱۰۰ شکل مختلف را
ایجاد کردند که از آنها می‌توان در حوزه‌های مختلف استفاده کرد. نتایج این
پژوهش در نشریه Science به چاپ رسیده است.