Wetenschappers hebben manieren bestudeerd om synthetisch DNA te gebruiken als bouwsteen voor kleinere en snellere apparaten. DNA heeft het voordeel dat het inherent "gecodeerd" is. Elke DNA-streng bestaat uit een van de vier "codes" die elk aan slechts één complementaire code kunnen worden gekoppeld, dus twee DNA-strengen aan elkaar binden. Wetenschappers gebruiken deze inherente codering om DNA te manipuleren en te "vouwen" om "origami-nanostructuren" te vormen:extreem kleine twee- en driedimensionale vormen die vervolgens kunnen worden gebruikt als constructiemateriaal om nano-apparaten zoals nanomotoren te bouwen voor gebruik bij gerichte medicijnafgifte binnenin het lichaam.

Ondanks de vooruitgang die op dit gebied is geboekt, het assembleren van DNA-origami-eenheden in grotere structuren blijft een uitdaging.

Een team van wetenschappers van het Institute for Integrated Cell-Material Sciences (iCeMS) van de Universiteit van Kyoto heeft een aanpak ontwikkeld die ons een stap dichter bij de nanomachines van de toekomst kan brengen.

Ze gebruikten een dubbele laag lipiden (vetten) met zowel een positieve als een negatieve lading. DNA-origamistructuren werden zwak geabsorbeerd op de lipidelaag door een elektrostatische interactie. Door de zwakke binding tussen de origami-structuren en de lipidelaag konden ze vrijer bewegen dan in andere door wetenschappers ontwikkelde benaderingen, hun interactie met elkaar te vergemakkelijken om grotere structuren samen te stellen en te vormen.

"We verwachten dat onze aanpak de potentiële toepassingen van DNA-origamistructuren en hun assemblages op het gebied van nanotechnologie verder zal uitbreiden, biofysica en synthetische biologie, ", zegt chemisch bioloog professor Hiroshi Sugiyama van iCeMS.

Het onderzoek is gepubliceerd in Natuurcommunicatie op 27 augustus 2015.