Немцы собрали нанокоробку из молекул
Группе немецких и датских исследователей удалось собрать из молекул ДНК настоящую коробочку с закрывающейся крышкой. По мнению ученых, эта разработка упростит создание лекарств с меньшими побочными эффектами и поможет с созданием принципиально новых компьютеров.
Метод создания нанокоробки разработали 15 ученых из разных институтов. Этот сундучок не является одиночным изделием, собранным вручную под микроскопом, подобные наноконтейнеры можно производить массово и использовать для производства микроскопических детекторов и как средство доставки лекарств.
Чтобы собрать стенки и крышку микроскопического ящика, ученые использовали технологию, позволяющую складывать из молекул сложные фигуры произвольной формы. Этот метод был открыт еще в 2006 году и получил название "ДНК-оригами". Однако изначально он работал только на плоскости, а теперь исследователям впервые удалось перенести его на трехмерные объекты .
Сами физики объясняют выбор ДНК в качестве строительного материала тем, что именно эта молекула умеет формировать связи между разными участками своей нити. В живых клетках или вирусах это свойство помогает собрать длинную молекулу внутри ограниченного объема. Нити ДНК укладывались параллельно, затем они слипались друг с другом и образовывали своеобразный строительный материал. Из него впоследствии и возводились стенки и крышка микроскопического ящика.
Стоить отметить, что объем созданной учеными "наношкатулки" ничтожен - 42х36х36 нанометров. Если поставить ее рядом с песчинкой и увеличить до размера спичечного коробка, то пропорционально выросшая песчинка станет горой высотой в километр. Но, несмотря на то, что "коробка" способна вместить разве что отдельный вирус или крупную молекулу, исследователи выделяют как минимум три применения своему детищу. Во-первых, в такие коробки можно помещать молекулы лекарств, а крышку снабжать механизмом, который откроет ее только в ответ на какое-либо воздействие. Такие коробки могли бы нести в себе сильнодействующий препарат и высвобождать его исключительно при приближении к клеткам опухоли, не влияя на здоровые клетки.Во-вторых, исследователи уже научились делать из нанокоробок индикаторы, размещая на них две флуоресцентные молекулы. Такие коробки при открывании меняют цвет флуоресценции с оранжевого на зеленый, а если опять-таки это происходит в ответ на наличие определенных веществ, то получается сверхмикроскопический детектор. Третья возможность, о которой рассказывают ученые, наиболее интересна, несмотря на то, что применять ее в повседневной жизни пока сложно. То, что их "наноящики" могут находиться в одном из двух состояний, открытом и закрытом, роднит микросундуки с вычислительными элементами компьютера. С одной стороны они могут принимать информацию, открываясь или закрываясь. А с другой — хранить и передавать ее дальше, меняя окраску.
