p Nanoestruturas de origami de DNA revestidas com proteína de vírus. Figura 1. Nanoestruturas de origami de DNA revestidas com proteína de vírus. Com a ajuda do encapsulamento de proteínas, Os origamis do DNA podem ser transportados para as células humanas com muito mais eficiência. Imagem:Veikko Linko e Mauri Kostiainen. Figura 2. A forma precisa da nanoestrutura de origami de DNA pode ser usada para criar nanopartículas inteiramente metálicas em substratos de silício. Crédito:Veikko Linko, Boxuan Shen e Mauri Kostiainen com permissão da Royal Society of Chemistry
p Pesquisadores da Aalto University publicaram um artigo no recente
Tendências em Biotecnologia Diário. O artigo discute como as moléculas de DNA podem ser montadas em nanoestruturas complexas e personalizadas, e ainda mais, como essas estruturas podem encontrar usos em aplicações terapêuticas e bionanotecnológicas. No artigo de revisão, os pesquisadores descrevem as propriedades superiores das nanoestruturas de DNA, e como esses recursos permitem o desenvolvimento de nanomáquinas de DNA biológicas eficientes. Além disso, essas nanoestruturas de DNA fornecem novas aplicações na medicina molecular, como novas abordagens no combate ao câncer. Estruturas de DNA personalizadas podem encontrar células-alvo e liberar sua carga molecular (drogas ou anticorpos) seletivamente nessas células. p "Hoje em dia, software e técnicas para projetar e simular nanoestruturas de DNA são extremamente poderosos e fáceis de usar, e assim, os pesquisadores podem construir facilmente seus próprios objetos de DNA para vários usos. O grande boom no campo da nanotecnologia de DNA estrutural aconteceu em 2006, quando Paul Rothemund introduziu uma técnica apelidada de 'origami de DNA'. Este método é o ponto de partida para praticamente todas as outras abordagens de design simples disponíveis hoje ", descreve Veikko Linko, um pesquisador de pós-doutorado da Academia da Finlândia do Grupo de Materiais Biohybrid.
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Nanoestruturas de DNA versáteis
p A característica mais importante de uma nanoestrutura baseada em DNA é sua modularidade. Estruturas de DNA podem ser fabricadas com precisão nanométrica, e o mais importante, outras moléculas, como RNA, proteínas, peptídeos e drogas podem ser ancorados a eles com a mesma resolução. Essa alta precisão pode ser explorada na criação de dispositivos ópticos nanométricos, bem como plataformas moleculares e códigos de barras para várias técnicas e análises de imagem. Além disso, os pesquisadores da Aalto University e da University of Jyväskylä mostraram recentemente como os origamis de DNA podem ser usados na fabricação eficiente de nanopartículas de metal de formato personalizado que podem ser usados em vários campos das ciências dos materiais.
p Para medicina molecular, minúsculos dispositivos baseados em DNA poderiam ser utilizados não apenas na detecção de moléculas individuais, mas também na modulação da sinalização celular. No futuro próximo, Robôs de DNA altamente sofisticados poderiam até ser usados na criação de sistemas imunológicos artificiais. Um sistema baseado em dispositivos de DNA adaptados pode ajudar a evitar tratamentos com drogas desnecessárias, uma vez que os nanorrobôs de DNA programados podem detectar vários agentes na corrente sanguínea, e imediatamente começar a batalha contra a doença.
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Abordagem inovadora para criar nanomateriais
p O grupo de pesquisa liderado pelo Professor Mauri Kostiainen trabalha extensivamente com nanoestruturas de DNA, e o grupo publicou recentemente dois artigos de pesquisa sobre aplicações baseadas em DNA em biotecnologia e medicina molecular. Os pesquisadores revestiram nanoestruturas de DNA com proteínas do capsídeo do vírus, a fim de melhorar significativamente seu transporte para as células humanas; isso pode encontrar usos, por exemplo, na administração aprimorada de medicamentos. Além disso, o grupo projetou um nanorreator enzimático modular baseado em DNA que pode ser explorado em diagnósticos em escala molecular.