Een team van onderzoekers van de Duitse Technische Universität Braunschweig is erin geslaagd een eerder bekende DNA-origami-constructietechniek te gebruiken om een ​​nanoantenne met een aanlegplaats te bouwen. Voor het eerst gepubliceerd in het tijdschrift Wetenschap , het door het team geschreven paper is nu openbaar beschikbaar gemaakt voor open access.

DNA-steigers zijn de afgelopen jaren ontwikkeld om afzonderlijke moleculen op bruikbare manieren te oriënteren. Een daarvan heeft geresulteerd in de creatie van wat bekend staat als DNA-origami - waarbij DNA-strengen op bepaalde manieren worden gevouwen om driedimensionale nano-objecten te creëren. In deze nieuwe poging het team gebruikte de techniek om twee gouddeeltjes schrijlings op een eiwitpilaar te plaatsen, waardoor een hotspot ontstond die fluorescerende signalen in zeptolitervolumes oplicht. Het resultaat is een hoge pilaar die rechtop op een plat oppervlak wordt gehouden met behulp van DNA-strengen die kunnen worden gebruikt om afzonderlijke moleculen vast te houden.

Het platte oppervlak was gemaakt van een biotine-bindend eiwit. De pilaar (ook gemaakt van een eiwit) is 220 nm lang en 15 nm in diameter. Het werd op zijn plaats gehouden door strengen DNA. Twee gouden nanodeeltjes (80 tot 100 nm diameter) werden opgehangen (opnieuw door DNA-strengen) aan elke kant van de pilaar (23 nm uit elkaar) en werden gebruikt als een antenne om licht te focussen op een hotspot ertussen. Een fluorescerende kleurstof werd in die hotspot geplaatst en werd gebruikt als een optisch actieve bron - het doel was om de mate van fluorescerende versterking te rapporteren - wat het doel van de antenne was.

De antenne die het team bouwde, demonstreert een manier waarop DNA-origami wordt gebruikt om een ​​steiger te bouwen voor het vasthouden van moleculen in een driedimensionale ruimte. De hoop is dat dit zal leiden tot wat bekend staat als atomair nauwkeurige fabricage, waarbij componenten van nanogrootte in bulk kunnen worden vervaardigd. Een antenne zoals die in deze nieuwe poging is gebouwd, maakt het mogelijk om licht te focussen tot een zeer klein volume, waardoor moleculen kunnen worden onderzocht op een manier die tot 100 keer nauwkeuriger is dan conventionele lenzen. Wat het meest interessant is aan de antenne, natuurlijk, is dat het bij elkaar wordt gehouden door DNA-strengen die zijn "geprogrammeerd" om zich spontaan rond de antenne te wikkelen op precies de juiste manier om alles op zijn plaats te houden.

De onderzoekers zijn van plan om experimenten uit te voeren om te zien of DNA-origamistructuren ook kunnen worden gebruikt om chemische reacties nauwkeuriger te controleren.

© 2013 Phys.org