Uma equipe de cientistas desenvolveu um método para criar estruturas cujos blocos de construção têm um milionésimo de metro de tamanho, codificando o DNA com instruções de montagem.

O trabalho, descrito no jornal Nature Communications , manipula o sequenciamento de DNA para oferecer uma abordagem intrincada e inovadora para sintetizar materiais no nível mais fundamental.

"A programabilidade sequencial é uma adição poderosa à caixa de ferramentas de automontagem que se mostrará útil na criação do menor dos materiais, "explica Yin Zhang, o autor principal do artigo e um estudante de pós-graduação no Center for Soft Matter Research da New York University. “Isso traz algumas das vantagens do uso biológico da montagem sequencial controlada por meio de moléculas, ácidos nucleicos, e proteínas em uma nova escala de design. "

Os professores de física da NYU, Paul Chaikin e Jasna Brujic, bem como Nadrian Seeman, um professor de química da NYU, co-dirigiu a pesquisa.

Ambas as estruturas naturais e feitas pelo homem são construídas sequencialmente - de células a arranha-céus. Como bonecas russas, a montagem ocorre no interior antes de começar no exterior.

Contudo, ao fazer materiais em uma escala de micrômetro, ou cerca de um centésimo da largura de um fio de cabelo humano, os cientistas enfrentam desafios não familiares aos engenheiros e fabricantes.

Embora muitos métodos tenham sido adotados para manipular essas partículas minúsculas, todas essas abordagens apresentam deficiências notáveis ​​na montagem de estruturas.

A equipe da NYU procurou superar esses obstáculos com uma nova abordagem:codificar as instruções de montagem dentro dos blocos de construção e deixar esses blocos de construção se auto-organizarem em uma estrutura prescrita em uma sequência predeterminada.

Para fazer isso, implantou diferentes fitas de DNA, cada um revestido com uma gota de óleo na água, onde eles então "conversaram" entre si por meio de interações mediadas por DNA. Especificamente, os cientistas colocaram quatro "sabores" de gotículas - rotulados B, C, D, e E - na água. Em seguida, eles adicionaram uma gota de "iniciador", UMA, que iniciou o processo de sequenciamento. Aqui, a fita de DNA em A inicia uma cadeia de eventos em que desloca uma das fitas emparelhadas em B, cujo fio liberado se move para ativar C, a próxima gota na sequência, e assim por diante. O processo resulta em uma cadeia de gotículas, ABCDE.