Nanogroße Maschinen auf Basis der DNA-Struktur für diagnostische und therapeutische Anwendungen

Molekularingenieure der University of Arizona, der Universität Bonn und der University of Michigan (USA) haben erfolgreich eine extrem kleine Maschine entwickelt, die sich synchron bewegen und arbeiten kann, ähnlich einem molekularen Roboter. Die Forschungsergebnisse wurden am 19. Oktober 2023 im Fachjournal Nature Nanotechnology veröffentlicht.

Das Team entwickelte eine DNA-basierte Nanomaschine mit den Maßen 70 nm x 70 nm x 12 nm, die chemische Energie nutzt, um kontrollierte Bewegungen auszuführen.

Dieser Durchbruch zeigt das Potenzial zur Herstellung präziser Geräte im Nanomaßstab, die in vielen verschiedenen Bereichen wie Hochtechnologie , Medizin und Materialwissenschaft eingesetzt werden können.

Einfache Maschinen sind die Grundlage für Durchbrüche in der angewandten Forschung.

Die Struktur dieser Nanomaschine besteht aus fast 14.000 Nukleotiden – den Grundbausteinen der DNA. Peter Schulz, Leiter des Forschungsteams der University of Arizona, betonte, dass es ohne das von seinem Team verwendete Computermodell der oxDNA unmöglich wäre, die Bewegung einer solchen Nanostruktur zu simulieren. Er sagte: „Dies ist das erste Mal, dass es uns gelungen ist, eine chemisch angetriebene Maschine auf Basis der DNA-Struktur zu entwickeln. Wir freuen uns darauf, in Zukunft noch komplexere Nanogeräte zu entwickeln.“

Der Mechanismus der Maschine ähnelt einem Greifsystem, ist aber millionenfach kleiner. Er besteht aus zwei Griffen, die durch eine V-förmige Feder verbunden sind. Peter Schulz sagte, dieser Durchbruch sei vielversprechend für Anwendungen in Bereichen wie Diagnose, Therapie, Molekularrobotik und der Entwicklung neuer Materialien.

(laut Natur)

Quelle: https://vietnamnet.vn/dot-pha-trong-che-tao-dong-co-kich-co-nano-dua-tren-cau-truc-dna-2206315.html