No mundo rápido e de crescimento rápido da nanotecnologia, os pesquisadores estão continuamente na vigia para que os blocos de apartamentos novos empurrem a inovação e a descoberta para as escalas muito menores do que a salpicadura a mais minúscula da poeira.
No Instituto de Biodesign na Universidade Estadual do Arizona, os pesquisadores estão usando o ADN para fazer objetos nano-feitos sob medida intrincados. Trabalhar nesta escala guardara o grande potencial para avançar aplicações médicas e eletrônicas. O ADN, pensou frequentemente como da molécula da vida, é um bloco de apartamentos ideal para a nanotecnologia porque auto-montam, agarrando junto nas formas baseadas em regras químicas naturais de atracção. Esta é uma vantagem principal para os pesquisadores de Biodesign como Hao Yan, que confiam nas propriedades químicas e físicas originais do ADN para fazer seus nanostructures complexos.
Quando os cientistas explorarem inteiramente a promessa da nanotecnologia do ADN, o colega John Chaput do Instituto de Biodesign está trabalhando para dar a pesquisadores materiais brandnew para ajudar a seus projectos. Em um artigo publicado recentemente no Jornal da Sociedade de Produto Químico Americano, Chaput e sua equipa de investigação fizeram os primeiros nanostructures auto-montados compor inteiramente do analog sintético (GNA) do ácido-um nucleico do glicerol do ADN.
“Todos na nanotecnologia do ADN é limitado essencialmente pelo que pode comprar disponível imediatamente,” disse Chaput, que é igualmente um professor adjunto de ASU no Departamento de Química e de Bioquímica. “Nós quisemos construir as moléculas sintéticas que montaram como o ADN, mas tivemos propriedades adicionais não encontradas no ADN natural.”
A hélice do ADN é compo de apenas três porções simples: um açúcar e uma molécula do fosfato que forme a espinha dorsal da escada do ADN, e uma de quatro bases nitrogenous que compo os degraus. A base nitrogenous que emparelha regras no ADN químico da dobra do alfabeto do ADN em uma variedade de formas úteis para a nanotecnologia, dadas que “A” pode somente formar a zíper-como a ligação química com pares de “T” e de “G” somente com “C.”
No caso de GNA, o açúcar é a única diferença com ADN. O açúcar de cinco carbonos encontrado geralmente no ADN, chamado deoxyribose, é substituído pelo glicerol, que contem apenas três átomos de carbono.
Chaput tiveram um interesse de longa data em consertar com os blocos de apartamentos químicos usados para fazer moléculas como proteínas e os ácidos nucleicos que não existem na natureza. Quando veio hora de sintetizar os primeiros nanostructures auto-montados de GNA, Chaput teve que ir para trás aos princípios. “A ideia atrás da pesquisa era o que a começar com um nanostructure simples do ADN que nós poderíamos apenas imitar.”
O primeiro nanostructure auto-montado do ADN foi feito pelo laboratório de Ned Seeman na Universidade de Columbia em 1998, muito o mesmo laboratório onde o professor Hao Yan de ASU recebeu seu a equipe de Ph.D. Chaput, que inclui alunos diplomados Richard Zhang e Elizabeth McCullum podia não somente duplicar estas estruturas, mas, originais a GNA, encontrado poderiam fazer nanostructures da imagem invertida.