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.

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.