Nanoštruktúry DNA by mohli zlepšiť podávanie liekov a diagnostiku

Vedci z Inštitútu RNA na Univerzite v Albany (UAlbany) vyvinuli nové metódy navrhovania a zostavovania nanoštruktúr DNA, ktoré zvyšujú ich potenciál na využitie v rôznych aplikáciách od medicíny cez materiálovú vedu až po ukladanie dát. Konkrétne dokážu tieto štruktúry zostaviť bez extrémneho tepla a riadeného chladenia, ktoré je zvyčajne potrebné. Podrobnosti sú uverejnené v článku v časopise Science Advances.

Hoci je DNA najviac známa svojou úlohou pri uchovávaní genetickej informácie, dobre sa hodí aj na konštrukciu objektov v nanorozmeroch. Vedci môžu vytvárať presné štruktúry s veľkosťou len niekoľko nanometrov tým, že naprogramujú páry báz DNA a upravia ich do tvarov so zložitou architektúrou. Tieto štruktúry sa dajú použiť na presné umiestnenie takých vecí, ako sú biomolekuly, bunky a nanočastice v kontexte dodávania liekov a iných prípadov použitia.

Na vytvorenie týchto štruktúr musia vedci zvyčajne zahrievať a chladiť vlákna DNA v špeciálnych tlmivých roztokoch, ktoré zvyčajne obsahujú ióny horčíka. Táto potreba presnej kontroly teploty obmedzuje jej využitie na praktické aplikácie napríklad v biomedicíne. Takisto nanoštruktúry DNA zostavené v horčíku môžu byť v biologickom prostredí nestabilné. Prístup tímu z UAlbany ponúka spôsob, ako zostaviť nanoštruktúry DNA pri miernych teplotách s použitím iónov iných kovov ako horčíka.

Vďaka novému prístupu možno nanoštruktúry DNA zostavovať izotermicky, t. j. pri konštantných miernych teplotách okolo 20 °C alebo 37 °C. Keďže metóda UAlbany nevyžaduje tepelné cykléry ani iné ohrievacie zariadenia, zjednodušuje proces syntézy nanoštruktúr a otvára možnosť zostavovať tieto štruktúry pri konštantných teplotách.

Tím už predtým preukázali uskutočniteľnosť použitia iných iónov ako horčíka na zostavenie nanoštruktúr vrátane vápnika, bária, sodíka, draslíka a lítia pri vysokých teplotách. V súčasnej štúdii preukázali, že možno použiť aj nikel a stroncium s tým dôležitým rozdielom, že tieto ióny fungujú pri miernych teplotách. Schopnosť zostavovať nanoštruktúry DNA pri miernych teplotách uľahčí konštrukciu nanozariadení DNA na podávanie liekov a diagnostiku pomocou proteínov citlivých na teplotu, ako sú enzýmy a protilátky. 

Zdroj: genengnews.com.

^{Zdroj Foto: depositphotos.com.}