Een team van scheikundigen van de New York University heeft zelf-geassembleerde, driedimensionale DNA-kristallen die een afzonderlijke, kleurstofdragende streng - een doorbraak die de functionaliteit van deze kleine bouwstenen verbetert. Het voorschot, gerapporteerd in het journaal Natuurchemie , biedt belofte voor het creëren van verbeterde synthetische chemie.

"Het werk laat zien dat we de inhoud van een kristal kunnen veranderen door beweegbare componenten van een miljardste meter toe te voegen, " legt Nadrian Seeman uit, een professor in de scheikunde van de NYU en de senior auteur van het artikel.

Eerder, Seeman en zijn collega's creëerden zelf samengestelde, 3D-DNA-structuren en 2D-DNA-structuren die ook verschillende vormen kunnen aannemen. De innovatie gerapporteerd in Natuurchemie laat zien dat "wat voorheen alleen in 2D-systemen kon, nu in 3D-systemen kan worden gedaan, " merkt hij op. "De interne inhoud van kristallen kan worden gemanipuleerd nadat ze zijn gevormd."

specifiek, de ontwikkeling verhoogt de mogelijkheid om nanomechanische apparaten te "opschalen" - in 3D, deze creaties kunnen mogelijk complexer en geavanceerder zijn dan hun 2D-tegenhangers.

"We kunnen nu doorgaan met het besturen van nanomechanische assemblagelijnen met dezelfde aanpak, ’ merkt Seeman op.

De auteurs demonstreerden een paar jaar geleden een kleinschalige 2D-assemblagelijn.

Zoals gemeld in Natuurchemie , de wetenschappers voegden een zelf-geassembleerd 3D-DNA-kristal samen met een streng met blauwe of rode kleurstoffen. Ze begonnen met een helder kristal, die ze probeerden te binden met ofwel een rode kleurstof dragende of een blauwe kleurstof dragende streng. In beide gevallen, de koppeling was succesvol:toen het 3D-DNA-kristal werd gecombineerd met de rode kleurstofdragende streng, het kristal werd rood; toen de rode kleurstofhoudende streng werd verwijderd en gecombineerd met de blauwe kleurstofhoudende streng, het kristal werd blauw. Deze cyclus, met behulp van verschillend gekleurde strengen, kan vele malen worden herhaald, ontdekten de onderzoekers.

"We kunnen de toestand van een kristal veranderen nadat het zelf is geassembleerd door strengen toe te voegen en te verwijderen, Seeman merkt op. "De kleuren laten gewoon zien dat we het kunnen."