Winzige Mona Lisa aus DNA
Grundlage der raffinierten Falttechnik sind winzige DNA-Bausteine. Wegen ihrer besonderen chemischen Eigenschaften sind diese Moleküle auch geeignet, künstliche Mini-Formen nach Maß entstehen zu lassen.
Dabei braucht man einen längeren Strang, der aus vielen solcher Bausteine - sogenannter Nukleotide - aufgebaut ist. In Verbindung mit mehreren spezifischen, kurzen Strängen faltet sich der längere in eine bestimmte, gewünschte Form, schreiben die Forscher vom California Institute of Technology im Fachblatt „Nature“. Bislang war es jedoch schwierig, mit DNA-Origami größere Konstrukte herzustellen.
Schrittweises Falten
Grigory Tikhomirov und Kollegen entwickelten nun ein ressourcensparendes Verfahren, mit dem diese Stränge zu immer größeren Mustern zusammenfinden - in diesem Fall wurde unter dem Rasterkraftmikroskop eine lächelnde Mona Lisa sichtbar. Die Forscher ließen mit der gleichen Methode auch einen Hahn entstehen.
Ko-Autorin Lulu Qian ergänzt: „Solche sich selbst zusammensetzenden Strukturen sind Schlüsselkomponenten, um künstliche molekulare Maschinen zu bauen.“ Die neue Form der Anordnung ermögliche es nun, noch komplexere molekulare Maschinen zu bauen, sagte Qian.
Auch 3D-Strukturen möglich
Biophysiker der TU München veröffentlichten in derselben „Nature“-Ausgabe ein Verfahren zum Aufbau größerer Strukturen in Virengröße mit Hilfe von DNA-Origami. Diese Nano-Objekte sind dreidimensional und fügen sich ebenfalls von selbst zusammen. Konzipiert sind sie teilweise als winzige Käfige.
„Eine mögliche zukünftige Anwendung künstlicher Käfige könnte der Transport von Medikamenten im Körper sein“, so Studienleiter Hendrik Dietz laut einer Mitteilung. Ziel dabei sei es, die Wirkstoffe nur am Einsatzort freizusetzen.
science.ORF.at/dpa