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  • Nanostrutture di DNA autorigeneranti

    Le molecole riparatrici (colorante verde) possono autoguarire un nanotubo di DNA (colorante blu); il colorante rosso è il "seme" utilizzato per creare il nanotubo. Barra della scala, 2 micron. Credito:adattato da Nano lettere , 2019, DOI:10.1021/acs.nanolett.9b00888

    Il DNA assemblato in nanostrutture come tubi e forme ispirate agli origami potrebbe un giorno trovare applicazioni che vanno dai computer del DNA alla nanomedicina. Però, queste intriganti strutture non persistono a lungo negli ambienti biologici a causa di enzimi chiamati nucleasi che degradano il DNA. Ora, i ricercatori hanno progettato nanostrutture di DNA che possono guarire se stesse nel siero. Riportano i loro risultati nel diario di ACS Nano lettere .

    un giorno, i medici potrebbero introdurre nanostrutture di DNA nel corpo umano per diagnosticare malattie o somministrare farmaci, tra le altre applicazioni. Ma prima, devono trovare un modo per proteggere o riparare le molecole quando le nucleasi attaccano. I ricercatori hanno sviluppato diversi approcci per stabilizzare le strutture nel siero, come la modifica chimica o il rivestimento del DNA. Però, realizzare questo DNA stabilizzato può essere costoso e richiedere molto tempo, e le modifiche potrebbero influenzare la biocompatibilità o la funzione delle nanostrutture. Così, Yi Li e Rebecca Schulman volevano sviluppare un processo di autoriparazione che potesse estendere sostanzialmente la durata delle nanostrutture di DNA.

    I ricercatori hanno progettato nanotubi di DNA che si autoassemblano da "tessere" di DNA più piccole. Nel siero a temperatura corporea, le nanostrutture si sono degradate in sole 24 ore. Però, quando i ricercatori hanno aggiunto tessere extra al siero contenente i nanotubi, gli elementi costitutivi hanno riparato le strutture danneggiate, estendendo la loro vita a più di 96 ore. Etichettando i nanotubi originali e le piastrelle extra con coloranti fluorescenti di colore diverso, il team ha determinato che i piccoli pezzi di DNA aggiuntivi riparavano le strutture degradanti sia sostituendo le piastrelle danneggiate che unendosi alle estremità dei nanotubi. I ricercatori hanno sviluppato un modello al computer del processo che indicava che le nanostrutture di DNA potevano essere mantenute per mesi o più utilizzando il metodo di autoguarigione.


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