Защита от расщепления: найден способ восстанавливать наноструктуры на основе ДНК

Американские специалисты создали нуклеотидные нанотрубки, которые способны самостоятельно восстанавливаться в сыворотке крови. Эти искусственные структуры состоят из взаимозаменяемых молекул ДНК, часть которых может «ремонтировать» повреждённые участки. Ранее учёные столкнулись с проблемой разрушения ДНК-наноструктур в биологически активной среде под воздействием расщепляющих ферментов. По мнению исследователей, их метод восстановления проще и дешевле применяемых сегодня способов защиты молекул ДНК.

Учёные Университета Джона Хопкинса (США) разработали ДНК-нанотрубки, которые могут самостоятельно восстанавливаться в биологически активной среде. Об этом говорится в статье журнала Nano Letters.

Идея использовать ДНК не только для исследований в области генетики, но и в качестве материала для создания наноструктур возникла в 1980-х годах. С развитием технологий искусственные ДНК-конструкции стали популярны: были созданы двух- и трёхмерные кристаллические решётки, нанотрубки, многогранники, молекулярные машины и ДНК-компьютеры. Однако до сих пор остался нерешённым вопрос стабильности молекул, из которых они состоят. В биологических жидкостях (например, в крови) ДНК-наноструктуры быстро разрушаются под воздействием расщепляющих ферментов.

Транскрипционные факторы — белки, отвечающие за перенос генетической информации, — у человека и других представителей животного мира…

Это ограничение мешает использовать их в наномедицине для диагностики и лечения заболеваний, например для безопасной адресной доставки лекарств. В настоящее время для защиты ДНК-наноструктур применяются дорогие методы химической и физической модификации молекул, которые приводят к потере биосовместимости и других важных функциональных свойств.

Сотрудники отделения химической и биомолекулярной инженерии американского Университета Джона Хопкинса доктор Ребекка Шульман и аспирант И Ли нашли простой способ продления срока службы ДНК-структур. Учёные создали нанотрубки, которые способны самостоятельно восстанавливаться. Если обычная ДНК-наноструктура разлагается в сыворотке крови под воздействием расщепляющих ферментов за 24 часа, то срок жизни самовосстанавливающейся структуры оказался в четыре раза выше, так как «ремонтные» молекулы ДНК вставали на место разрушенных.

В перспективе учёные планируют увеличить время службы самовосстанавливающихся структур до нескольких месяцев.

ОТПРАВИТЬ КОММЕНТАРИЙ