W ten sposób powstały niewielkich rozmiarów wazony, miski i kule. Do ich wyprodukowania nie użyto jednak gliny, ani innych materiałów charakterystycznych dla takich wyrobów. Zamiast tego badacze, którzy opisali swoje postępy na łamach Science Advances, skorzystali z fragmentów DNA zginanych i składanych w złożone trójwymiarowe obiekty z ogromną precyzją.
Wspomniane nanostruktury miały średnice liczone w milionowych częściach centymetra. Gdyby połączyć ze sobą ponad 50 000 takich obiektów, to mogłoby one zmieścić się na główce od szpilki. A wszystko to w oparciu o rysunki lub cyfrowe modele, które zostają przekształcone w trójwymiarowe struktury wykonane z DNA.
Naukowcy wykorzystali DNA do tworzenia zaawansowanych, trójwymiarowych obiektów
Jeśli chodzi o zasady, na których opiera się opisywane rozwiązanie, to kluczową rolę odgrywa rzecz jasna DNA. Tworzą go cztery zasady łączące się w pary i tworząc szczeble drabiny w postaci podwójnej helisy. Parowanie zasad, które polega na łączeniu A z T i C z G sprawiło, że projektowanie nici o określonych sekwencjach umożliwia zaprogramowanie ich tak, by przyjmowały pożądane kształty.
No dobrze, tylko jak tego osiągnięcia mogą zostać wykorzystane w praktyce? Okazuje się, iż sposobów jest naprawdę wiele. Mowa między innymi o tworzeniu miniaturowych pojemników służących do dostarczania leków bądź form umożliwiających odlewanie nanocząstek metalu o określonych kształtach. Te byłyby następnie wykorzystywane w produkcji ogniw słonecznych czy obrazowaniu medycznym.
Pierwsze wysiłki w zakresie projektowania obiektów z użyciem DNA podejmowano już w latach 80. ubiegłego wieku. Wtedy to naukowcy stworzyli trójwymiarowe kształty, na przykład sześciany i piramidy. Ich struktury nie należały jednak do skomplikowanych, a prawdziwe wyzwanie pojawiło się, gdy trzeba było stworzyć zakrzywione i rozbudowane struktury.
Czytaj też: DNA jako nośnik danych? Jesteśmy coraz bliżej realizacji tego celu
Najnowsza wersja oprogramowania, DNAxiS, wykorzystuje długą podwójną helisę DNA by zwinąć ją do formy pierścieni, które układają się jeden na drugim, tworząc kontury obiektu. Aby struktury były mocniejsze, zespół wzmocnił je dodatkowymi warstwami. A wszystko to jest możliwe do osiągnięcia w intuicyjny sposób: algorytmy określają, gdzie umieścić krótkie łączniki DNA, aby zestawić ze sobą dłuższe pierścienie DNA i utrzymać pożądany kształt.
