p Cientistas do Center for Advancing Electronics Dresden / TU Dresden e da Universidade de Tóquio liderados pelo Dr. Thorsten-Lars Schmidt (cfaed) desenvolveram um método para proteger as estruturas de origami de DNA da decomposição em meios biológicos. Essa proteção permite futuras aplicações em nanomedicina ou biologia celular. p O posicionamento preciso de moléculas individuais em relação umas às outras é fundamentalmente desafiador. A nanotecnologia de DNA permite a síntese de objetos do tamanho de nanômetros com formas programáveis ​​de muitos fragmentos de DNA produzidos quimicamente. Um dos métodos mais utilizados neste campo é o chamado "origami de DNA", que permite fabricar nanopartículas com formas quase arbitrárias, que são cerca de mil vezes menores que o diâmetro de um fio de cabelo humano. Eles podem ser funcionalizados especificamente para um local com uma grande variedade de materiais, como moléculas de proteínas individuais, anticorpos, moléculas de drogas ou nanopartículas inorgânicas. Isso permite colocá-los em geometrias ou distâncias definidas com precisão nanométrica.

p Devido a este controle único sobre a matéria em escala nanométrica, As nanoestruturas de DNA também foram consideradas para aplicações em biologia molecular e nanomedicina. Por exemplo, eles podem ser usados ​​como transportadores de drogas programáveis, dispositivos de diagnóstico ou para estudar a resposta das células a moléculas precisamente organizadas. Contudo, muitas dessas nanoestruturas artificiais de DNA precisam de uma concentração de sal muito maior do que nos fluidos corporais ou tampões de cultura de células para manter sua estrutura e, portanto, sua funcionalidade. Além disso, eles podem ser degradados rapidamente por enzimas especiais (nucleases) que estão presentes em fluidos corporais, como saliva ou sangue, que digerem DNA estranho. Essa instabilidade limita quaisquer aplicações biológicas ou médicas.

p Para superar essa deficiência, uma equipe liderada pelo líder do grupo de pesquisa cfaed Dr. Thorsten L. Schmidt (Technische Universität Dresden / Alemanha) revestiu várias estruturas diferentes de origami de DNA com um polímero sintético. Este polímero consiste em dois segmentos, um segmento curto carregado positivamente que eletrostaticamente "cola" o polímero à nanoestrutura de DNA carregada negativamente e uma longa cadeia de polímero sem carga que cobre toda a nanoestrutura semelhante a um pelo. Em seu estudo "Micelização de copolímero em bloco como estratégia de proteção para origami de DNA", publicado em Angewandte Chemie [DOI:10.1002 / anie.201608873] eles mostraram que tais nanoestruturas de DNA cobertas com os polímeros foram protegidas contra a digestão por nuclease e condições de baixo teor de sal. Além disso, eles mostraram que estruturas funcionalizadas com nanopartículas podem ser protegidas pelo mesmo mecanismo.

p Isso é simples, Uma rota econômica e robusta para proteger estruturas baseadas em DNA poderia, portanto, permitir aplicações em biologia e nanomedicina, onde origami de DNA desprotegido seria degradado.