Химики создали самую маленькую в мире антенну на основе ДНК и запустили стартап
Исследователи из Университета Монреаля сконструировали наноантенну для наблюдения за движением белков. В журнале Nature Methods сообщили, что устройство представляет новый метод мониторинга их структурных изменений. Захватывающие результаты вдохновили исследователей на запуск стартапа для того, чтобы распространить изобретение среди ученых и фармацевтов по всему миру.
Антенна, которая работает как радио
Более 40 лет назад исследователи изобрели первый синтезатор ДНК для создания молекул, кодирующих генетическую информацию. В последние годы химики сумели понять, что ДНК также можно использовать для создания различных наноструктур и наномашин.
Вдохновленные свойствами ДНК со строительными блоками, которые напоминают конструктор лего и обычно в 20 тыс. раз меньше человеческого волоса, исследователи создали флуоресцентную наноантенну на основе ДНК.
Подобно двусторонней радиосвязи, наноантенна принимает свет одного цвета или длины волны и затем передает обратно свет другого цвета. Все эти действия рассказывают ученым о структуре и движениях белков.
Простая химия
Одно из основных нововведений этих наноантенн заключается в том, что приемная часть антенны используется для обнаружения молекулярной поверхности белка. Это происходит с помощью такого же молекулярного взаимодействия.
Преимущество использования ДНК для создания наноантенн в том, что химия ДНК относительно проста и программируема.
Наноантенны на основе ДНК могут быть синтезированы с различной длиной и гибкостью, чтобы оптимизировать их работу. Можно легко прикрепить флуоресцентную молекулу к ДНК, а затем прикрепить эту наноантенну к биологической наномашине, такой как фермент
一 Скотт Харроун, докторант по химии Университета штата Массачусетс и первый автор исследованияТщательно настроив конструкцию, ученые создали антенну длиной в пять нанометров. Она генерирует отчетливый сигнал, когда белок выполняет свою биологическую функцию. По словам ученых, одно из основных достижений этих наноантенн — простота их использования.
Новые направления в биохимии и нанотехнологиях
Флуоресцентные наноантенны открывают множество захватывающих направлений в биохимии и нанотехнологиях.
Например, ученые впервые смогли определить в режиме реального времени функцию фермента щелочной фосфатазы с различными биологическими молекулами и лекарствами. Этот фермент участвует во многих заболеваниях, включая различные виды рака и воспаления кишечника.
В дополнение к тому, что он помогает понять, как функционируют природные наномашины, новый метод способен помочь химикам создать многообещающие лекарства, а также направить деятельность наноинженеров в сторону усовершенствования наномашин.
━━━━━
Анастасия Дегтярева
