Защита от расщепления: найден способ восстанавливать наноструктуры на основе ДНК
Найден способ восстанавливать наноструктуры на основе ДНК
- © Science Photo Library / Getty Images
Учёные Университета Джонса Хопкинса (США) разработали ДНК-нанотрубки, которые могут самостоятельно восстанавливаться в биологически активной среде. Об этом говорится в статье журнала Nano Letters.
Идея использовать ДНК не только для исследований в области генетики, но и в качестве материала для создания наноструктур возникла в 1980-х годах. С развитием технологий искусственные ДНК-конструкции стали популярны: были созданы двух- и трёхмерные кристаллические решётки, нанотрубки, многогранники, молекулярные машины и ДНК-компьютеры. Однако до сих пор остался нерешённым вопрос стабильности молекул, из которых они состоят. В биологических жидкостях (например, в крови) ДНК-наноструктуры быстро разрушаются под воздействием расщепляющих ферментов.
Генетическая уникальность: учёные обнаружили различие ряда белков ДНК человека и животных
Это ограничение мешает использовать их в наномедицине для диагностики и лечения заболеваний, например для безопасной адресной доставки лекарств. В настоящее время для защиты ДНК-наноструктур применяются дорогие методы химической и физической модификации молекул, которые приводят к потере биосовместимости и других важных функциональных свойств.
Сотрудники отделения химической и биомолекулярной инженерии американского Университета Джонса Хопкинса доктор Ребекка Шульман и аспирант И Ли нашли простой способ продления срока службы ДНК-структур. Учёные создали нанотрубки, которые способны самостоятельно восстанавливаться. Если обычная ДНК-наноструктура разлагается в сыворотке крови под воздействием расщепляющих ферментов за 24 часа, то срок жизни самовосстанавливающейся структуры оказался в четыре раза выше, так как «ремонтные» молекулы ДНК вставали на место разрушенных.
В перспективе учёные планируют увеличить время службы самовосстанавливающихся структур до нескольких месяцев.
