(Phys.org) -- Il DNA contiene il codice genetico per tutti i tipi di molecole e tratti biologici. Ma i ricercatori dell'Università dell'Illinois hanno scoperto che il codice del DNA può modellare in modo simile strutture metalliche.

Il team ha scoperto che i segmenti di DNA possono dirigere la forma delle nanoparticelle d'oro:minuscoli cristalli d'oro che hanno molte applicazioni in medicina, elettronica e catalisi. Guidati da Yi Lu, il Professore di Chimica Schenck presso l'Università di I., il team ha pubblicato i suoi sorprendenti risultati sulla rivista Angewandte Chemie .

"La sintesi delle nanoparticelle codificate dal DNA può fornirci un modo semplice ma innovativo per produrre nanoparticelle con forma e proprietà prevedibili, " Lu ha detto. "Una tale scoperta ha potenziali impatti nella bio-nanotecnologia e nelle applicazioni nella nostra vita quotidiana come la catalisi, rilevamento, imaging e medicina."

Le nanoparticelle d'oro hanno ampie applicazioni sia in biologia che nella scienza dei materiali grazie alle loro proprietà fisico-chimiche uniche. Le proprietà di una nanoparticella d'oro sono in gran parte determinate dalla sua forma e dimensione, quindi è fondamentale essere in grado di personalizzare le proprietà di una nanoparticella per un'applicazione specifica.

"Ci siamo chiesti se diverse combinazioni di sequenze di DNA potessero costituire "codici genetici" per dirigere la sintesi dei nanomateriali in un modo simile alla loro direzione della sintesi proteica, " ha detto Zidong Wang, un neolaureato del gruppo di Lu e il primo autore dell'articolo.

Le nanoparticelle d'oro sono fatte cucendo piccoli semi d'oro in una soluzione di sale d'oro. Le particelle crescono mentre l'oro nella soluzione salina si deposita sui semi. Il gruppo di Lu ha incubato i semi d'oro con brevi segmenti di DNA prima di aggiungere la soluzione salina, facendo crescere le particelle in varie forme determinate dal codice genetico del DNA.

L'alfabeto del DNA è composto da quattro lettere:A, T, G e C. Il termine codice genetico si riferisce alla sequenza di queste lettere, chiamate basi. Le quattro basi e le loro combinazioni possono legarsi in modo diverso con le sfaccettature dei nanosemi d'oro e dirigere i percorsi di crescita dei nanosemi, risultando in forme diverse.

Nei loro esperimenti, i ricercatori hanno scoperto che i filamenti di A ripetuti producevano ruvidi, particelle d'oro rotonde; T, stelle; C, il giro, dischi piatti; G, esagoni. Quindi il gruppo ha testato filamenti di DNA che erano una combinazione di due basi, Per esempio, 10 T e 20 A. Hanno scoperto che molte delle basi competono tra loro dando luogo a forme intermedie, anche se A domina su T.

Prossimo, i ricercatori intendono studiare esattamente come i codici del DNA dirigono la crescita delle nanoparticelle. Hanno anche in programma di applicare il loro metodo per sintetizzare altri tipi di nanomateriali con nuove applicazioni.