محققان راهبردی جدید برای تولید نانوساختارهای زیستی با استفاده از DNA ارائه کردند. در این روش امکان تولید نانوساختارهای پیچیده وجود داشته و میتوان از محصول تولید شده برای دارورسانی استفاده کرد.
راهبرد جدیدی برای اوریگامی DNA و تولید نانوساختارهای پیچیده
روش اوریگامی DNA برگرفته از خاصیت ساده مولکول DNA برای اتصال با سایر مولکولهاست. هر مولکول DNA متشکل از چهار عنصر پایه است که هر یک تنها به پایه خاصی از مولکول دیگر قابل اتصال میباشند. با استفاده از همین قاعده ساده، فعالیتهای بیشمار بدن تمام موجودات زنده برنامهریزی میشود و حتی کپیکردن سادهترین طراحی طبیعت نیز نیازمند هوش و ذکاوت بالایی است.
ایده اصلی اوریگامی DNA، استفاده از بخشی از DNA تکرشتهای بهعنوان داربستی برای شکل دلخواه میباشد که بعد از آن، اضافهنمودن رشتههای کوچکتر برای تا کردن داربست و حفظ ساختار نهایی عملی میشود. با این حال اوریگامی DNA به علت ظرافتی که در نانوساختار حاصل ایجاد میشود، بسیار مورد توجه است.
هایو یان محققی در دانشگاه آریزونا است که سالها روی اصلاح روشهای اوریگامی DNA فعالیت کرده است. به گفته یان، روشهای قدیمی طراحی از راهبرد قرارگیری موازی مارپیچهای DNA استفاده میکردند تا شکل حاصل را به فرم دلخواه نزدیک کنند. اما ایجاد چارچوبهای دقیقی از DNA که رئوس را در فضای سهبعدی، به دقت به یکدیگر متصل کند، به روش جدیدی نیازمند است. یان با الهام از نوآوری بیحد و مرز نهفته در اشکال طبیعت، ساختارهایی با پیچیدگی بالا و قابلبرنامهنویسی ابداع کرد که با کنترل دقیق انشعابات و منحنیها با استفاده از قوانین جدید طراحی، ایجاد میشوند. در حقیقت چارچوب این ساختارها، اسکلتهای سهبعدی هستند که بهتنهایی با خطوط و رئوس ساخته میشوند. نانواشکال حاصل از این روش شامل آرایههای شبکهای شکل، شبهبلوری و اجسامی چون مکعب ارشمیدسی (جسمی سهبعدی با تعداد گوشهها و وجوه بسیار مربعی و مثلث متساویالاضلاع) در حد ۱۰۰ نانومتر میباشد.
در روش جدید اوریگامی DNA، هر تکه از خطوط و رئوس به طور جداگانه طراحی و کنترل میشوند و تعداد یالهایی که از هر راس میگذرد بین ۲ تا ۱۰ عدد متغیر است به گونهای که زاویه بین آنها قابلتغییر است.
این راهبرد شامل مجموعهای از پلها و حلقههایی است که مسیر رشته داربست را به خوبی تعیین میکنند. روش جدید اوریگامی DNA روی نانوساختارهای پیچیدهای با رئوس و یالهای متفاوتی به شکل گل و پرنده آزمایش شده و دقت این روش از طریق عکسبرداری الکترومیکروسکوپی مورد تایید قرار گرفته است.
این طراحی جدید برای تولید نانوساختارهای پیچیده مورد استفاده قرار گرفته است و در نهایت ساختارهایی با ۲ تا ۱۰ بازو بدست آمده است.
محققان معتقداند با استفاده از این روش جدید میتوان هرگونه شکل ذهنی را به واقعیت تبدیل نمود. این نانوساختارها ممکن است در تخریب سلولهای سرطانی نیز به کار روند.