p Pesquisadores do Instituto Wyss de Engenharia Inspirada na Biologia da Universidade de Harvard criaram mais de 100 nanoestruturas tridimensionais (3D) usando blocos de construção de DNA que funcionam como tijolos de Lego® - um grande avanço das estruturas bidimensionais (2D) da mesma equipe construído há alguns meses. p Com efeito, o avanço significa que os pesquisadores deixaram de ser capazes de construir uma parede plana de Legos®, para construir uma casa. O novo método, apresentado como um artigo de pesquisa de capa na edição de 30 de novembro de Ciência , é o próximo passo em direção ao uso de nanotecnologias de DNA para aplicações mais sofisticadas do que antes, como dispositivos médicos "inteligentes" que direcionam drogas seletivamente para locais de doenças, sondas de imagem programáveis, modelos para organizar com precisão materiais inorgânicos na fabricação de circuitos de computador de próxima geração, e mais.

p A técnica de nanofabricação, chamado de "automontagem de tijolo de DNA, "usa curto, fitas sintéticas de DNA que funcionam como blocos de Lego® interligados. Ele tira proveito da capacidade de programar o DNA para se formar em formas predefinidas graças à "receita" subjacente dos pares de bases do DNA:A (adenosina) se liga apenas a T (timina) e C (citosina) se liga apenas a G (guanina).

p No início deste ano, a equipe Wyss relatou em Natureza como eles poderiam criar uma coleção de formas 2D empilhando um tijolo de DNA (42 bases de comprimento) sobre o outro.

p Mas há uma "diferença" no novo método necessário para construir em 3D.

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p O truque é começar com um bloco de DNA ainda menor (32 bases de comprimento), que muda a orientação de cada par de tijolos combinados para um ângulo de 90 graus - dando a cada dois Legos® uma forma 3D. Desta maneira, a equipe pode usar esses tijolos para construir "fora", além de "para cima, "e, eventualmente, formar estruturas 3D, como um cubo sólido de 25 nanômetros contendo centenas de tijolos. O cubo se torna uma "tela molecular" de DNA "mestre"; nesse caso, a tela era composta de 1000 chamados "voxels, "que correspondem a oito pares de bases e medem cerca de 2,5 nanômetros de tamanho - o que significa que esta é a arquitetura no seu mínimo.

p A tela mestre é onde a modularidade entra:simplesmente selecionando subconjuntos de blocos de DNA específicos da grande estrutura cúbica, a equipe construiu 102 estruturas 3D com recursos de superfície sofisticados, bem como cavidades e túneis internos intrincados.

p "Este é um simples, método versátil e robusto, "diz Peng Yin, Ph.D., Membro do corpo docente principal de Wyss e autor sênior do estudo.

p Outro método usado para construir estruturas 3D, chamado origami de DNA, é mais difícil de usar para construir formas complexas, Yin disse, porque se baseia em uma longa fita de "andaime" de DNA que se dobra para interagir com centenas de fitas "básicas" mais curtas - e cada nova forma requer uma nova estratégia de direcionamento de andaime e, portanto, novos grampos. Em contraste, o método de tijolo de DNA não usa nenhuma vertente de andaime e, portanto, tem uma arquitetura modular; cada tijolo pode ser adicionado ou removido independentemente.

p "Estamos avançando na velocidade da luz em nossa capacidade de desenvolver maneiras cada vez mais poderosas de usar moléculas de DNA biocompatíveis como blocos de construção estruturais para a nanotecnologia, que pode ter grande valor para a medicina, bem como para aplicações não médicas, "diz o diretor fundador do Wyss Institute, Don Ingber, M.D., Ph.D.