Нанокристаллы научились получать с помощью ДНК

Две группы ученых одновременно опубликовали в журнале Nature свои работы, посвященные созданию трехмерных кристаллоподобных структур из наночастиц золота с прикрепленными нитями ДНК, сообщает Лента. Наночастицы формируют упорядоченную решетку за счет взаимодействия присоединенных фрагментов ДНК. Размер использованных наночастиц варьировал от 10 до 15 нанометров.

Видео дня

Исследователи из Национальной лаборатории Брукхевена, Нью-Йорк, присоединяли к наночастицам фрагменты ДНК, оканчивающиеся длинной неспаренной нитью. Неспаренные фрагменты ДНК могут образовывать двухцепочечную спираль с фрагментами определенной последовательности – так называемыми комплементарными фрагментами.

Ученые синтезировали две партии наночастиц так, чтобы в каждой из них были одноцепочечные фрагменты только одного типа, которые не могут соединиться друг с другом. При этом фрагменты ДНК одной партии были комплементарны фрагментам из другой. При смешении двух партий фрагменты соединялись, образуя относительно прочную двойную спираль. В результате наночастицы формировали кристаллоподобную структуру, удерживаясь вместе за счет соединенных нитей ДНК.

Изменяя длину цепей ДНК, ученые получали кристаллы, в которых наночастицы находились на различном расстоянии друг от друга. Однако при чрезмерном укорачивании фрагментов ДНК, прикрепленных к наночастицам, упорядоченная решетка не формировалась. Вместо этого наночастицы слипались, образуя аморфный комок.

До сих пор ученым удавалось создавать только двухмерные структуры на основе наночастиц и ДНК. Руководитель одной из групп Чэд Миркин считает, что получение трехмерных структур - принципиально новый шаг. Перспективы использования трехмерных наноконструкций заданной структуры огромны. Сейчас обе группы ученых работают над созданием "кристаллов" с более сложным типом решетки.