Wetenschappers in Zuid-Korea gebruikten het Zinc Finger-eiwit om een ​​nieuwe productietechniek te ontwikkelen voor op grootte regelbare magnetische nanodeeltjesclusters.

Professor Hak-Sung Kim van de afdeling Biologische Wetenschappen van het Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST) en Yiseul Ryu, een promovendus, gebruikte het Zinc Finger-eiwit dat specifiek bindt aan de DNA-sequentie van het doelwit om een ​​nieuwe productietechniek te ontwikkelen voor op grootte controleerbare magnetische nanodeeltjesclusters (NPC's). Hun onderzoeksresultaten zijn gepubliceerd in Internationale editie van Angewandte Chemie online op 25 november 2014.

NPC's zijn structuren die bestaan ​​uit magnetische nanodeeltjes, gouden nanodeeltjes, en kwantumstippen, die elk kleiner zijn dan 100 nm (10 ^-9 m). NPC's hebben een onderscheidende eigenschap van collectiviteit die niet wordt gezien in afzonderlijke nanodeeltjes.

Specifiek verschillen NPCS in fysieke en optische eigenschappen zoals plasmonkoppelingsabsorptie, energieoverdracht tussen deeltjes, elektronen overdrachten, en geleidbaarheid. Daarom, NPC's kunnen worden gebruikt in biologisch en medisch onderzoek, evenals de ontwikkeling van nano-elektrische en nanoplasmon-apparaten.

Om gebruik te maken van deze nieuwe eigenschappen, de grootte en de samenstelling van het cluster moeten voortreffelijk worden gecontroleerd. Echter, eerdere technieken waren gebaseerd op chemische binding die complexe stappen vereiste, waardoor het moeilijk is om de grootte en samenstelling van NPC's te controleren.

Professor Kim's team gebruikte Zinc Finger, een DNA-bindend eiwit, om een ​​NPC-productietechniek te ontwikkelen om gemakkelijk clusters van de gewenste grootte te creëren. Het Zinc Finger-eiwit bevat een zinkion en herkent specifiek de DNA-sequentie bij binding, waardoor de uitstekende controle over de grootte en de clustersamenstelling mogelijk is. De techniek is ook bio-vriendelijk.

Het team van professor Kim creëerde lineaire structuur van verschillende grootten van NPC's met behulp van Zinc Finger-eiwitten en drie DNA-sequenties van verschillende lengtes. De NPC's die ze produceerden, bevestigden hun vermogen om de grootte en structuur van het cluster te controleren door verschillende DNA-lengtes te gebruiken.

De NPC's vertoonden verdrievoudigde T2-relaxatiesnelheden in vergelijking met de bestaande MRI-contrastmedia (Feridex) en werden effectief getransporteerd naar gerichte cellen. De onderzoeksresultaten tonen het potentiële gebruik van NPC's in biologische en medische gebieden zoals MRI-contrastmedia, fluorescentie beeldvorming, en drugstransport.

Het onderzoek gebruikte de specifieke bindingseigenschap van eiwit en DNA om een ​​nieuwe methode te ontwikkelen om de supramoleculaire assemblage van een anorganisch nanodeeltje te creëren. De techniek kan uitgebreid worden gebruikt en toegepast in andere nanodeeltjes voor toekomstig onderzoek in diagnose, in beeld brengen, en medicijn- en genafgifte.