Pesquisadores da Universidade de Montreal criaram um termômetro de DNA programável de 20, 000x menor que um fio de cabelo humano. Esse avanço científico relatado esta semana na revista. Nano Letras pode ajudar significativamente a nossa compreensão de nanotecnologias naturais e humanas projetadas, permitindo medir a temperatura em nanoescala.

Mais de 60 anos atrás, pesquisadores descobriram que as moléculas de DNA que codificam nossa informação genética podem se desdobrar quando aquecidas. "Nos últimos anos, os bioquímicos também descobriram que biomoléculas como proteínas ou RNA (uma molécula semelhante ao DNA) são empregadas como nanotermômetros em organismos vivos e relatam a variação de temperatura dobrando ou desdobrando, "diz o autor sênior Prof. Alexis Vallée-Bélisle." Inspirado por aqueles nanotermômetros naturais, que são normalmente 20, 000x menor que um fio de cabelo humano, criamos várias estruturas de DNA que podem se dobrar e se desdobrar em temperaturas especificamente definidas. "

Uma das principais vantagens de usar DNA para projetar termômetros moleculares é que a química do DNA é relativamente simples e programável. "O DNA é feito de quatro moléculas monoméricas diferentes chamadas nucleotídeos:o nucleotídeo A se liga fracamente ao nucleotídeo T, enquanto o nucleotídeo C se liga fortemente ao nucleotídeo G, "explica David Gareau, primeiro autor do estudo. "Usando essas regras de design simples, somos capazes de criar estruturas de DNA que se dobram e se desdobram em uma temperatura especificamente desejada." "Ao adicionar repórteres ópticos a essas estruturas de DNA, podemos, portanto, criar termômetros de 5 nm de largura que produzem um sinal facilmente detectável em função da temperatura, "acrescenta Arnaud Desrosiers, co-autor deste estudo.

Esses termômetros em nanoescala abrem muitos caminhos interessantes no campo emergente da nanotecnologia, e pode até nos ajudar a entender melhor a biologia molecular. "Ainda há muitas perguntas sem resposta na biologia, "acrescenta o Prof. Vallée-Bélisle, "Por exemplo, sabemos que a temperatura dentro do corpo humano é mantida em 37 ° C, mas não temos ideia se há uma grande variação de temperatura em nanoescala dentro de cada célula individual. "Uma questão atualmente sob investigação pela equipe de pesquisa é determinar se nanomáquinas e nanomotores desenvolvidos pela natureza ao longo de milhões de anos de evolução também superaquecem quando funcionam em taxa elevada. "Num futuro próximo, também prevemos que esses nanotermômetros baseados em DNA podem ser implementados em dispositivos baseados em eletrônicos, a fim de monitorar a variação de temperatura local em nanoescala, "conclui o Prof. Vallée-Bélisle.