DNA Studio Max: Pencetakan nano otomatis menjadi miliknya sendiri

DNA sering disebut sebagai 'blok bangunan' untuk kehidupan, tapi mungkin metafora yang lebih baik adalah LEGO. Penelitian dalam memanipulasi molekul DNA telah menghasilkan serangkaian kemampuan yang kuat dalam menggabungkannya untuk membuat bentuk 2D dan 3D yang kompleks. Organisasi berbasis kode DNA memungkinkan untuk merancang molekul linier yang akan melipat dan menyatu dengan cara yang dapat diprediksi - dalam kondisi laboratorium.

Sekarang, a metode baru merancang struktur DNA tidak hanya mengotomatiskan sebagian besar proses penciptaan bentuk, yang memungkinkan para ilmuwan untuk membentuk molekul mereka secara langsung, tetapi juga membangun molekul tersebut agar lebih stabil daripada upaya sebelumnya pada 'origami' DNA.

Hal tentang DNA adalah banyak ikatan kimia yang mengikatnya ke dalam struktur kompleks bersifat sementara. Adhesi yang ditawarkan oleh ikatan hidrogen, misalnya, bergantung pada banyak hal. Tidak sedikit dari ini adalah konsentrasi garam, dan upaya sebelumnya untuk menggunakan DNA untuk membuat patung skala nano membutuhkan garam magnesium tingkat tinggi untuk menjaga bentuk akhir agar tidak terurai.



Dari model komputer wire mesh ke molekul nyata di bawah mikroskop elektron.

Dari model komputer wire mesh ke molekul nyata di bawah mikroskop elektron.

Teknik baru, baru-baru ini diungkapkan oleh para peneliti dari Karolinska Institutet Swedia, mengatasi hal ini dengan membangun model dari heliks ganda yang relatif stabil. Setiap tepi di bingkai kawat komputer berakhir diwakili oleh heliks ganda mandiri dalam molekul akhir, di mana teknologi sebelumnya sebagian besar menggunakan bundel heliks beruntai tunggal yang padat. Melakukannya dengan cara ini membutuhkan lebih banyak perencanaan dalam desain kode dan perakitan bentuk, dan dengan demikian algoritma pembentukan tingkat lanjut yang baru, tetapi begitu membuatnya memiliki kemampuan yang jauh lebih baik untuk benar-benar bekerja di tubuh.

Hingga saat ini, sebagian besar upaya untuk meningkatkan stabilitas struktur nano DNA yang direkayasa tampaknya menggunakan versi DNA yang berbeda secara keseluruhan, kelas asam nukleat sintetis yang secara kolektif disebut XNA. Idenya adalah karena DNA kandang dan kelinci tidak harus bertindak sebagai materi genetik untuk sebuah sel, mereka memiliki daftar persyaratan kimiawi yang jauh lebih sempit daripada DNA alami. Pendekatan ini memungkinkan pembuatan objek yang berguna tanpa perlu menemukan kembali roda pepatah.

dna origami 3

'Stanford Bunny' adalah objek umum dalam pemodelan 3D komputer.

Otomatisasi yang dipamerkan di sini disebut sebagai solusi pencetakan 3D untuk DNA, dan dalam hal kemudahan penggunaan label itu pasti cocok. Yang perlu mereka lakukan adalah membuat algoritme mereka merancang sekumpulan molekul DNA yang dikodekan sehingga mereka hanya dapat berkumpul secara realistis dengan cara tertentu, dalam kondisi tertentu. Kemudian, pihak ketiga membuat untaian DNA linier itu untuk mereka - yang harus dilakukan tim adalah meletakkan kumpulan untaian ini melalui proses pemanasan dan pendinginan proses perakitan, dan mereka mengerjakan sendiri bagian dunia lainnya.

Mengenai mengapa para ilmuwan secara khusus ingin dapat menciptakan segala sesuatu mulai dari bola DNA hingga botol DNA Coke, itu benar-benar tergantung pada bidang sains mana yang mereka pelajari. Mikrokapsul DNA telah dipelajari potensinya untuk mengirimkan obat langsung ke tempat yang paling membutuhkannya. Dan karena DNA dapat diprogram, itu dapat digunakan sebagai semacam alat fisik yang dapat disuntikkan, mungkin mengambil pori-pori di sawar darah-otak dan menahannya terbuka untuk molekul terapeutik baru. Mereka dapat diprogram untuk mengambil hanya satu jenis penanda (katakanlah, protein permukaan pada sel kanker) dan mengubah konformasi untuk menarik perhatian lebih lanjut.

DNA tidaklah sempurna, dan tentunya dalam skala waktu yang cukup lama sepertinya teknik seperti ini akan digabungkan dengan molekul XNA eksotik. Namun, terobosan ini berhasil mendapatkan daya tahan yang agak eksotis dari DNA lama yang biasa. Itu seharusnya membuat impian banyak peneliti jauh lebih bisa dicapai.

Copyright © Seluruh Hak Cipta | 2007es.com