Ученые создали самособирающиеся наночастицы, движение которых можно программировать

Американские ученые создали самособирающиеся наноустройства на основе ДНК. Ученые научились программировать их формы траектории движения.

Основываясь на принципах, созданных природой ученые из института Уайс Гарвардского университета(Harvard's Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering), Гарвардской школы медицины (Harvard Medical School) и института Dana-Farber Cancer Institute создали самособирающиеся наноустройства на основе ДНК, которые могут быть запрограммированы на заданное перемещение и изменение формы. Такие наноустройства намного перспективней для использования в медицинских целях, утверждают их создатели, чем современные транспортные наночастицы, поскольку они полностью биосовместимы и биоразложимы.

Каждое наноустройство представляет собой кольцевую одноцепочечную молекулу ДНК, которая присоединяет к себе множество фрагментов комплиментарных нитей ДНК и образует трехмерную структуру заданной формы. Двойные спирали складываются в более крупные линейные структуры, которые соединяются промежуточными одноцепочечными ДНК. Эти промежуточные ДНК и стягивают всю конструкцию в прочную трехмерную структуру, подобно тому, как растяжки держат туристическую палатку вследствие противодействия сил натяжения и сжатия.

Использование подобного принципа мы часто встречаем в природе. Наши кости являются конструкцией из элементов, работающих на сжатие, в то время как мускулы и связки создают натяжение и вся конструкция успешно противостоит гравитации. На микроуровне те же силы дают возможность каждой отдельной живой клетке сохранять целостность своей структуры.

Такое самособирающееся наноустройство может стать новым шагом в разработке медицинских микротехнологий, в частности, систем транспортировки лекарств. Мы можем разрабатывать устройства, которые будут копировать поведение вирусов, доносить и впрыскивать лекарство прямо в больную клетку», – говорит исследователь и директор института Уайс Дон Ингбер (Don Ingber).

Кроме того, как заявляют ученые, такие наноструктуры из ДНК могут влиять на способности стволовых клеток человека запускать механизмы регенерации тканей. Стволовые клетки по-разному реагируют на изменения внешней обстановки. Например, жесткая внеклеточная матрица – биологический клей, который соединяет клетки – созданная таким образом, чтобы имитировать ткань кости запускает в стволовых клетках механизм преобразования в костную ткань, а матрица, близкая к мозговой ткани запускает процесс роста нейронов. Таким образом, заключают исследователи, эти наноструктуры могут дать нам ключ к управлению механизмом природной регенерации всех тканей.

По материалам:

Пожалуйста, оцените статью:
Ваша оценка: None Средняя: 4.8 (37 votes)
Источник(и):

1.nanodigest.ru