A técnica de origami de DNA é um método amplamente utilizado para fazer complexos, ainda nanoestruturas bem definidas, com aplicações em biofísica, biologia molecular, bem como entrega de drogas e enzimas. Um grande desafio, Contudo, tem conseguido uma estabilidade duradoura nas condições exigidas para essas aplicações.

Até agora, a técnica exigiu altas concentrações de magnésio, bem acima das encontradas no corpo humano.

"A montagem convencional de origami de DNA requer níveis de magnésio facilmente 10-30 vezes maiores do que aqueles em condições fisiológicas normais. Com nosso método, podemos ir abaixo de um milésimo da concentração mínima de magnésio relatada anteriormente, "diz o professor adjunto Veikko Linko da Aalto University, que co-liderou o estudo com o Dr. Adrian Keller da Paderborn University.

A chave para o método de troca de tampão suave desenvolvido pelos pesquisadores é a remoção de íons livres da solução tampão de forma eficiente, mas nem todo o magnésio residual das nanoestruturas. Pesquisas anteriores identificaram os baixos níveis de magnésio como um dos parâmetros mais críticos que reduzem a estabilidade do DNA ao origami em meios de cultura de células.

"Descobrimos - de forma bastante surpreendente - que apenas Tris e água pura funcionaram bem com níveis baixos de magnésio para todos os tipos de estruturas, "explica Linko.

Tris é um componente comum de soluções tampão usadas, por exemplo, em aplicações de bioquímica. Os resultados mostram que os tampões à base de fosfato com uma concentração suficientemente alta de sódio ou potássio também podem estabilizar o origami de DNA.

O estudo investigou a estabilidade de quase-unidimensional, objetos de origami de DNA bidimensionais e tridimensionais. As nanoestruturas obtidas com a técnica mostraram forte integridade estrutural, mantida mesmo por longos períodos de tempo.

"Podemos armazenar as estruturas em condições de baixo teor de magnésio por semanas e até meses sem ver quaisquer defeitos estruturais. Essas descobertas podem abrir caminho para uma infinidade de usos biomédicos que antes eram considerados impossíveis, como, por exemplo, fluoróforos e muitas enzimas são sensíveis aos níveis de magnésio, "imagina Linko.

Os pesquisadores observaram ainda que quanto mais compactadas as hélices em seus objetos de DNA, mais sensíveis eles eram ao ambiente em condições de baixo teor de magnésio. Isso sugere que a estabilidade do origami de DNA pode ser aprimorada por meio da otimização do procedimento de design.