p Uma nova maneira de fazer nanoestruturas 3D a partir de DNA é descrita em um estudo publicado na renomada revista. Natureza . O estudo foi liderado por pesquisadores do Karolinska Institutet, que colaboraram com um grupo da Universidade Aalto da Finlândia. A nova técnica permite sintetizar estruturas de origami de DNA 3D que também são capazes de tolerar as baixas concentrações de sal dentro do corpo, que abre o caminho para aplicações biológicas completamente novas da nanotecnologia de DNA. O processo de design também é altamente automatizado, que permite a criação de nanoestruturas de DNA sintético de notável complexidade. p A equipe por trás do estudo compara a nova abordagem a uma impressora 3D para estruturas em nanoescala. O usuário desenha a estrutura desejada, na forma de um objeto poligonal, em software 3D normalmente usado para desenho ou animação auxiliado por computador. Algoritmos teóricos de grafos e técnicas de otimização são então usados ​​para calcular as sequências de DNA necessárias para produzir a estrutura.

p Quando as sequências de DNA sintetizadas são combinadas em uma solução salina, eles se montam na estrutura correta. Uma das grandes vantagens de construir nanoestruturas a partir do DNA é que as bases se ligam umas às outras por meio do pareamento de bases de maneira previsível.

p "Este novo método torna muito fácil projetar nanoestruturas de DNA e dá mais liberdade de projeto, "diz o líder do estudo Björn Högberg do Departamento de Bioquímica Médica e Biofísica do Karolinska Institutet." Agora podemos fazer estruturas que eram impossíveis de projetar anteriormente e podemos fazer isso da mesma maneira que se desenha uma estrutura 3D para impressão em escala macroscópica, mas em vez de fazer de plástico, nós o imprimimos em DNA em nanoescala. "

p Usando esta técnica, a equipe construiu uma bola, espiral, estrutura em forma de haste e garrafa, e uma impressão de DNA do chamado Stanford Bunny, que é um modelo de teste comum para modelagem 3D. Além de ser mais simples em comparação com as formas anteriores de fazer origami de DNA, o método - mais importante - não requer altas concentrações de sal de magnésio.

p "Para aplicações biológicas, a diferença mais crucial é que agora podemos criar estruturas que podem ser dobradas, e permanecer viável em, concentrações fisiológicas de sal que são mais adequadas para aplicações biológicas de nanoestruturas de DNA, "explica o Dr. Högberg.

p "Uma vantagem do processo de design automatizado é que agora é possível lidar sistematicamente até mesmo com estruturas bastante complexas. Os métodos de computação avançados provavelmente serão um facilitador chave no dimensionamento da nanotecnologia de DNA de estudos fundamentais para aplicações inovadoras, "diz o professor Pekka Orponen, que dirigiu a equipe do Departamento de Ciência da Computação da Aalto University.

p As aplicações possíveis são muitas. A equipe do Karolinska Institutet já havia feito um nanocaliper de DNA usado para estudar a sinalização celular. A nova técnica torna possível conduzir experimentos biológicos semelhantes de uma forma que se assemelha ainda mais às condições dentro das células. As nanoestruturas de DNA também têm sido usadas para fazer cápsulas direcionadas capazes de entregar medicamentos contra o câncer diretamente nas células tumorais, o que pode reduzir a quantidade de medicamentos necessários.