p Cientistas do Laboratório Ames do Departamento de Energia dos EUA agora são capazes de ver mais detalhes das nanoestruturas de origami de DNA, o que levará a uma maior compreensão e controle de sua montagem para aplicações futuras. p Origami de DNA é o dobramento de longas fitas "andaimes" de moléculas circulares de DNA de fita simples mantidas juntas usando fitas curtas "básicas" para criar várias formas bidimensionais ou tridimensionais em escala nanométrica. O DNA é amplamente usado como blocos de construção para essas estruturas devido à especificidade das interações entre os pares de bases complementares. Como essas nanoestruturas podem ser feitas de forma idêntica e em quantidades relativamente grandes, eles são muito atraentes para pesquisadores de nanotecnologia, e são potencialmente úteis em vários aplicativos.

p Tanya Prozorov, um especialista em microscopia eletrônica no Laboratório Ames, chama a si mesma de "como você sabe?" pessoa. "Uma das lutas da nanociência é ser capaz de ver claramente as estruturas que estamos criando, e entender essas estruturas com o maior detalhe. Como nós sabemos? Esse é o problema que estou tentando resolver, " ela disse.

p Nesse caso, o desafio é entender o tamanho tridimensional, forma e uniformidade de estruturas de origami em forma de triângulo que servirão como uma base específica de forma para criar uma camada de nanopartículas de ouro uniformes, formando um dispositivo plasmônico, um metamaterial com propriedades especializadas.

p Devido à sua composição química, as nanoestruturas de DNA são difíceis de visualizar, com métodos convencionais de preparação de amostras de microscopia eletrônica, esmagando ou achatando as amostras, ou usando uma coloração de contraste que introduz outros materiais na amostra, possivelmente alterando sua química de superfície e propriedades.

p O grupo de pesquisa do Ames Lab foi capaz de capturar diretamente imagens de detalhes finos em nanoestruturas de origami de DNA sem coloração usando um tipo particular de microscopia eletrônica de transmissão de varredura chamada STEM de campo escuro anular angular de alto ângulo. Até agora, tal nível de detalhe das estruturas de origami de DNA era inacessível sem o uso de manchas químicas ou o recurso a imagens de microscopia de força atômica. Com a ajuda de um colaborador da University of Pittsburgh, a equipe também foi capaz de obter uma imagem 2-D média de um subconjunto de imagens de menor ampliação classificadas em várias classes e calculadas usando uma rotina especializada empregada pela comunidade de microscopia crioeletrônica.

p "Para fazer materiais plasmônicos baseados em DNA, precisamos montar muitas nanopartículas de metal nas estruturas de DNA para alcançar propriedades eletromagnéticas específicas. O processo começa na criação de sementes de metal na superfície do origami de DNA, e por isso precisamos ter um bom entendimento da superfície - sua estrutura, química e topografia, a fim de compreender o processo de metalização. Nosso método de imagem sem manchas, estruturas de origami de DNA inalteradas nos permitem ver esses detalhes, ", disse Prozorov." Nós imaginamos que nosso método seja amplamente usado como um método direto para obter imagens de nanoestruturas de DNA. "

p A pesquisa é discutida mais detalhadamente no artigo, "Imaging of Unstained DNA Origami Triangles with Electron Microscopy, " publicado em Métodos Pequenos .