محققان دانشگاه هاروارد با استفاده از بلوک‌های ساختاری DNA بیش از ۱۰۰ نانوساختار سه‌بعدی ایجاد نموده‌اند که برتری قابل‌ملاحظه‌ای نسبت به ساختارهای دوبعدی دارد.
ساخت نانوساختارهای سه‌بعدی چندمنظوره با کمک DNA
محققان دانشگاه هاروارد با استفاده از بلوک‌های ساختاری DNA بیش از ۱۰۰ نانوساختار سه‌بعدی ایجاد نموده‌اند که پیشرفت قابل‌ملاحظه‌ای نسبت به ساختارهای دوبعدی ساخته‌شده به‌وسیله‌ی همین گروه در طی چند ماه گذشته، داشته است.
این روش جدید گامی مهم در جهت استفاده از DNA در فناوری‌نانو برای کاربردهای پیچیده‌تر از چیزی که تاکنون ممکن بوده، است. از جمله این کاربردها می‌توان به دستگاه‌های پزشکی هوشمند برای انتقال گزینش‌پذیر دارو به محل بیماری، کاوشگر‌های تصویربرداری قابل برنامه‌ریزی و الگوهایی برای تنظیم دقیق مواد مورد استفاده در ساخت مدارهای رایانه‌ای نسل آینده اشاره کرد.
این روش نانوساخت به نام «خوآرایی بلوک – DNA» از رشته‌های کوتاه مصنوعی DNA استفاده می‌کند. این روش روی توانایی برنامه‌ریزی DNA برای تبدیل شدن به شکل‌های از قبل طراحی‌شده بر مبنای دستورالعمل جفت‌های باز DNA طرح‌ریزی شده است، بدین صورت که: A (آدنوزین) تنها به T (تیمین) می‌چسبد و C (سیتوزین) فقط به G (گوانین) متصل می‌شود.
مدل‌های سه بعدی ایجاد شده به وسیله رایانه (بالا) و تصاویر میکروسکوپی طرح دوبعدی متناظر (پایین) نانوساختارهای که از رشته‌های مصنوعی DNA به نام بلوک‌های DNA بطور خود به خود آرایش یافته‌اند.
این محققان چگونگی ساختن مجموعه‌ای از اشکال دوبعدی را با روی هم قرار دادن بلوک‌های رشته دی‌ان‌ای (۴۲ باز در طول) گزارش کرده بودند. اما در این روش جدید برای ساخت یک ساختار سه‌بعدی از روش بخصوصی استفاده می‌شود.
بدین صورت که فرآیند ساخت با یک بلوک DNA کوچکتر (دارای ۳۲ باز در طول) که جهتگیری هر دو بلوک جفت‌شده را به میزان ۹۰ درجه تغییر می‌دهد، شروع می‌شود به نحوی که به هر دو بلوک جفت‌شده شکلی سه بعدی می‌بخشد. به این ترتیب می‌توان این بلوک‌ها را علاوه بر جهت بالا برای ساخت در جهت بیرون نیز استفاده نمود و در نهایت موفق به تشکیل ساختارهای سه بعدی، مانند یک مکعب ۲۵ نانومتری حاوی صدها بلوک شد.
این گروه از محققان با انتخاب زیرمجموعه‌ای از بلوک‌های DNA در ساختارهای مکعبی بزرگتر توانستند سطوحی با طرح‌های پیچیده در سطح خارجی علاوه بر حفرات و کانال‌های پیچیده داخلی ایجاد کنند. پنگ یین به عنوان یکی از این محققان بر این باور است که این روش بسیار ساده، تطبیق‌پذیر و قدرتمند است.
این محققان جزئیات نتایج کار تحققیاتی خود را در مجله‌ی Science منتشر کرده‌اند.
