(Phys.org) —Gli scienziati della New York University e dell'Università di Melbourne hanno sviluppato un metodo che utilizza gli origami del DNA per trasformare i nanomateriali unidimensionali in due dimensioni. La loro svolta, pubblicato nell'ultimo numero della rivista Nanotecnologia della natura , offre il potenziale per migliorare le fibre ottiche e i dispositivi elettronici riducendone le dimensioni e aumentandone la velocità.

"Ora possiamo prendere nanomateriali lineari e dirigere come sono organizzati in due dimensioni, utilizzando una piattaforma di origami DNA per creare un numero qualsiasi di forme, " spiega il professore di chimica della NYU Nadrian Seeman, l'autore senior del documento, che ha fondato e sviluppato il campo della nanotecnologia del DNA, ora perseguito dai laboratori di tutto il mondo, tre decenni fa.

collaboratore di Seeman, Sally Gras, professore associato presso l'Università di Melbourne, dice, "Abbiamo messo insieme due elementi costitutivi della vita, DNA e proteine, in un modo nuovo ed entusiasmante. Stiamo coltivando fibre proteiche all'interno di una struttura origami di DNA".

L'origami del DNA impiega circa duecento brevi filamenti di DNA per dirigere i filamenti più lunghi nella formazione di forme specifiche. Nel loro lavoro, gli scienziati hanno cercato di creare, e poi manipolare la forma di, fibrille amiloidi:bastoncini di proteine ​​aggregate, o peptidi, che corrispondono alla forza della seta di ragno.

Fare così, hanno progettato una raccolta di 20 doppie eliche di DNA per formare un nanotubo abbastanza grande (da 15 a 20 nanometri - poco più di un miliardesimo di metro - di diametro) per ospitare le fibrille.

La piattaforma costruisce le fibrille combinando le proprietà del nanotubo con un frammento peptidico sintetico posto all'interno del cilindro. I risultanti nanotubi pieni di fibrille possono quindi essere organizzati in strutture bidimensionali attraverso una serie di interazioni di ibridazione DNA-DNA.

"Le fibrille sono notevolmente forti e, come tale, sono un buon barometro per la capacità di questo metodo di formare strutture bidimensionali, " osserva Seeman. "Se possiamo manipolare gli orientamenti delle fibrille, possiamo fare lo stesso con altri materiali lineari in futuro."

Seeman punta alla promessa di creare forme bidimensionali su scala nanometrica.

"Se possiamo realizzare materiali più piccoli e più resistenti nell'elettronica e nella fotonica, abbiamo il potenziale per migliorare i prodotti di consumo, " dice Seeman. "Per esempio, quando i componenti sono più piccoli, significa che i segnali che trasmettono non hanno bisogno di andare così lontano, che ne aumenta la velocità operativa. Ecco perché il piccolo è così eccitante:puoi creare strutture migliori sulle scale chimiche più piccole".