No campo emergente da biologia sintética, engenheiros usam blocos de construção biológicos, como fragmentos de DNA, para construir novas tecnologias. Um dos principais desafios no campo é encontrar uma maneira de sintetizar rápida e economicamente as fitas de DNA desejadas. Agora, cientistas da Duke University fabricaram um chip de DNA reutilizável que pode ajudar a resolver esse problema, agindo como um modelo a partir do qual vários lotes de blocos de construção de DNA podem ser fotocopiados. Os pesquisadores usaram o dispositivo para criar fitas de DNA que depois dobraram em estruturas em nanoescala únicas. Eles apresentarão suas descobertas no Simpósio AVS, realizada de 30 de outubro a 4 de novembro, em Nashville, Tennessee.
Muitos métodos diferentes de síntese de DNA foram desenvolvidos, mas cada método tem suas desvantagens. Síntese de DNA em massa, que faz uso de colunas separadas para abrigar as reações, pode produzir grandes quantidades de material, mas é caro e limitado no número de diferentes sequências de DNA que pode criar. Os pesquisadores Duke, por contraste, usou uma cabeça de impressora a jato de tinta para depositar pequenas gotas de produtos químicos no topo de um chip de plástico, construir gradualmente fitas de DNA de comprimento e composição mistos na superfície. A equipe então usou um processo de fotocópia biológica para colher o DNA do chip. Para surpresa dos pesquisadores, eles descobriram que poderiam reutilizar o chip para colher vários lotes de DNA. "Descobrimos que tínhamos um chip de DNA" imortal "em nossas mãos, "diz Ishtiaq Saaem, pesquisador de engenharia biomédica na Duke e membro da equipe. "Essencialmente, fomos capazes de fazer o processo de cópia biológica para liberar o material do chip dezenas de vezes. O processo parece funcionar mesmo usando um chip que fizemos, usado, armazenado em -20C por um tempo, e retirado e usado novamente. "
Depois de liberar o DNA do chip, a equipe o "cozinhou" junto com um longo pedaço de DNA viral. “No processo de cozimento, o DNA viral é grampeado em uma forma desejada pelo DNA derivado de chip menor, "explica Saaem. Um dos primeiros exemplos da equipe de origami de DNA foi uma forma de retângulo com um triângulo anexado de um lado, que os pesquisadores apelidaram de "nano-casa". A estrutura pode ser usada para orientar espacialmente materiais orgânicos e inorgânicos, servir como um andaime para a entrega de drogas, ou atuar como uma régua em nanoescala, Saaem diz.
Daqui para frente, a equipe pretende produzir estruturas de DNA maiores, enquanto também testa o limite de quantas vezes seu chip pode ser reutilizado. No curto prazo, a pesquisa tem aplicações no posicionamento espacial de biomoléculas, como proteínas, para fins de pesquisa. Longo prazo, pode até transformar a tecnologia da informação:"Não ficaria surpreso se essa metodologia fosse usada para fabricar a próxima geração de microprocessadores que podem levar a lei de Moore ainda mais longe, "Saaem diz.
