I chimici della New York University e della Nanjing University cinese hanno creato una catena di montaggio del DNA che ha il potenziale per creare nuovi materiali in modo efficiente su scala nanometrica. Il loro lavoro è riportato nell'ultimo numero della rivista Natura .

"Una catena di montaggio industriale comprende una fabbrica, lavoratori, e un sistema di trasporto, ", ha affermato il professore di chimica della NYU Nadrian Seeman, l'autore senior dello studio. "Abbiamo emulato ciascuna di queste caratteristiche utilizzando componenti del DNA".

La catena di montaggio si basa su tre componenti basati sul DNA.

Il primo è l'origami del DNA, una composizione che utilizza poche centinaia di filamenti di DNA corti per dirigere un filamento di DNA molto lungo per formare strutture a qualsiasi forma desiderata. Queste forme hanno un'area di circa 100 x 100 nanometri, e circa 2 nm di spessore (un nanometro è un miliardesimo di metro). L'origami DNA funge da struttura della catena di montaggio e ospita anche la sua traccia.

La seconda sono tre macchine del DNA, o cassette, che fungono da dispositivi programmabili per la donazione del carico. Le specie di carico utilizzate dai ricercatori sono nanoparticelle d'oro, che misurano da 5 a 10 nanometri di diametro. La modifica delle sequenze di controllo della cassetta consente ai ricercatori di consentire o impedire la donazione dei carichi al costrutto in crescita.

Il terzo è un DNA "camminatore, " che è analogo al telaio di un'auto in fase di assemblaggio. Si muove lungo il binario della catena di montaggio, fermandosi alle macchine del DNA per raccogliere e trasportare il "carico" del DNA.

Mentre il camminatore si muove lungo il percorso prescritto dalla traccia delle tessere origami, incontra sequenzialmente i tre dispositivi del DNA. Questi dispositivi possono essere commutati tra uno stato "on", permettendo al suo carico di essere trasferito al deambulatore, e uno stato "off", in cui non avviene alcun trasferimento. In questo modo, il prodotto DNA alla fine della catena di montaggio può includere il carico prelevato da uno, Due, o tre delle macchine del DNA.

"Una caratteristica chiave della catena di montaggio è la programmabilità delle macchine DNA che donano merci, che permette la generazione di otto diversi prodotti, " ha spiegato Seeman.