Técnica de fabricação de agrupamento de nanopartículas usando proteína de ligação de DNA desenvolvida
p Imagens de Microscopia Eletrônica de Transmissão mostrando diferentes tamanhos de NPCs dependendo do comprimento do DNA. Crédito:Instituto Avançado de Ciência e Tecnologia da Coreia
p Cientistas da Coreia do Sul usaram a proteína de dedo de zinco para desenvolver uma nova técnica de fabricação de aglomerados de nanopartículas magnéticas com tamanho controlado. p Professor Hak-Sung Kim do Departamento de Ciências Biológicas do Instituto Avançado de Ciência e Tecnologia da Coreia (KAIST) e Yiseul Ryu, um candidato a doutorado, usou a proteína de dedo de zinco que se liga especificamente à sequência de DNA alvo para desenvolver uma nova técnica de fabricação para aglomerados de nanopartículas magnéticas controláveis por tamanho (NPCs). Os resultados de suas pesquisas foram publicados em
Angewandte Chemie International Edition online em 25 de novembro de 2014.
p NPCs são estruturas que consistem em nanopartículas magnéticas, nanopartículas de ouro, e pontos quânticos, cada um dos quais são menores que 100 nm (10
-9
m). Os NPCs têm uma propriedade distinta de coletividade não vista em nanopartículas individuais.
p Especificamente, NPCS diferem em propriedades físicas e ópticas, como absorvância de acoplamento de Plasmon, transferências de energia entre partículas, transferências de elétrons, e condutividade. Portanto, Os NPCs podem ser empregados em pesquisas biológicas e médicas, bem como no desenvolvimento de dispositivos nanoelétricos e nanoplasmon.
p Para fazer uso dessas novas propriedades, o tamanho e a composição do cluster devem ser perfeitamente controlados. Contudo, técnicas anteriores dependiam de ligação química que exigia etapas complexas, tornando difícil controlar o tamanho e a composição dos NPCs.
p A equipe do professor Kim usou o dedo de zinco, uma proteína de ligação ao DNA, para desenvolver uma técnica de fabricação de NPCs para criar grupos do tamanho desejado facilmente. A proteína de dedo de zinco contém um íon de zinco e reconhece especificamente a sequência de DNA após a ligação, o que permite o controle primoroso do tamanho e da composição do cluster. A técnica também é ecologicamente correta.
p Um diagrama mimético da técnica de fabricação de NPCs usando a proteína de ligação de DNA em dedo de zinco. Crédito:Instituto Avançado de Ciência e Tecnologia da Coreia
p A equipe do professor Kim criou uma estrutura linear de tamanhos diferentes de NPCs usando proteínas de dedo de zinco e três sequências de DNA de comprimentos diferentes. Os NPCs que eles produziram confirmaram sua capacidade de controlar o tamanho e a estrutura do cluster usando diferentes comprimentos de DNA.
p Os NPCs mostraram taxas de relaxamento T2 triplicadas em comparação com o meio de contraste de ressonância magnética existente (Feridex) e efetivamente transportados para as células-alvo. Os resultados da pesquisa mostram o uso potencial de NPCs em campos biológicos e médicos, como meios de contraste de ressonância magnética, imagem de fluorescência, e transporte de drogas.
p A pesquisa usou a propriedade de ligação específica da proteína e do DNA para desenvolver um novo método para criar uma montagem supramolecular de nanopartículas inorgânicas. A técnica pode ser usada e aplicada extensivamente em outras nanopartículas para pesquisas futuras em diagnóstico, imagem, e entrega de drogas e genes.