A nanostruktúrákba szerelt DNS-ek, mint például a csövek és az origami-inspirált formák egy nap a DNS-számítógépektől a nanomedicináig terjedő alkalmazásokat találhatnak. Ezek az érdekes struktúrák azonban nem maradnak meg sokáig a biológiai környezetben, mivel az enzimeket nukleázoknak nevezik, amelyek lebontják a DNS-t. Most a kutatók olyan DNS nanostruktúrákat terveztek, amelyek gyógyíthatják magukat a szérumban.
Egy nap az orvosok DNS-nanostruktúrákat adhatnak be az emberi szervezetbe a betegségek diagnosztizálására vagy gyógyszerek szállítására. Először is, meg kell találniuk a módját a molekulák védelmére vagy javítására, ha a nukleázok támadnak. A kutatók számos megközelítést dolgoztak ki a szérum szerkezeteinek stabilizálására, mint például a DNS kémiai módosítása vagy bevonása. Azonban ez a stabilizált DNS költséges és időigényes lehet. Illetve a módosítások befolyásolhatják a nanoszerkezetek biokompatibilitását vagy működését. Tehát Yi Li és Rebecca Schulman egy önjavító folyamatot akart kifejleszteni, amely lényegesen meghosszabbíthatja a DNS nanoszerkezetek élettartamát.
A kutatók olyan DNS nanocsöveket terveztek, amelyek kisebb DNS “borításokból” állnak össze. Így a testhőmérsékletű szérumban a nanoszerkezetek csak 24 órán belül bomlottak le. Azonban, amikor a kutatók további borítást adtak a nanocsöveket tartalmazó szérumhoz, az “építőelemek” megjavították a sérült szerkezeteket, és élettartamukat több mint 96 órára hosszabították meg. Az eredeti nanocsövek és az extra borítás különböző színű fluoreszcens festékekkel való címkézésével a csapat megállapította, hogy a további kis DNS-darabok megrongálják a degradált szerkezeteket a sérült borítások cseréjével és a nanocsövek végéhez való csatlakozással. A kutatók kidolgozták a folyamat számítógépes modelljét, amely jelezte, hogy a DNS nanoszerkezetek hónapokig vagy hosszabb ideig fenntarthatók az öngyógyító módszerrel.
Forrás: American Chemical Society, May 29, 2019
