Химики создали на основе ДНК самую маленькую антенну в мире

Монреальский университет
Ее размер — всего 5 нанометров.

Наноантенна поможет проверять эффективность лекарств, изучать человеческий организм на молекулярном уровне, создавать и проверять нанотехнологии.

Результаты экспериментов были опубликованы в этом году в журнале Nature Methods, о них кратко сообщает Монреальский университет.

«В последние годы химики осознали, что ДНК можно использовать для создания различных наноструктур и наномашин. Вдохновленные "легоподобными" свойствами ДНК со строительными блоками, которые обычно в 20 000 раз меньше человеческого волоса, мы создали флуоресцентную наноантенну, которая поможет изучать функцию белков», — сказал главный автор Алексис Валле-Белиль, профессор химии из Монреальского университета.

Наноантенна умеет принимать и испускать световые сигналы. Она принимает свет одного цвета и в зависимости от движения изучаемого белка, которое она ощущает, затем передает обратно свет другого цвета. С помощью молекулярного взаимодействия она может «прощупывать» поверхность белка на наноуровне.

«Одним из основных преимуществ использования ДНК для создания наноантенн является то, что химия ДНК относительно проста и программируема. Наноантенны на основе ДНК могут быть синтезированы с различной длиной и гибкостью. Легко прикрепить флуоресцентную молекулу к ДНК, а затем прикрепить получившуюся наноантенну, например, к ферменту. Когда белок фермента "работает", антенна генерирует отчетливый сигнал», — сказал Скотт Харрун, докторант по химии Университета штата Массачусетс, один из авторов исследования.

Антенна показывает, насколько правильно работают белки, какие процессы в них происходят. «Например, мы впервые смогли определить в режиме реального времени взаимодействие фермента щелочной фосфатазы с различными биологическими молекулами и лекарствами. Особенности его функционирования являются фактором многих заболеваний, включая различные виды рака и воспаления кишечника», — сказал Харроун.

По словам ученых, одним из основных преимуществ этих наноантенн является также простота их использования.

«Возможно, нас больше всего воодушевляет осознание того, что многие лаборатории по всему миру, оснащенные обычным спектрофлуориметром, могут легко использовать эти наноантенны для изучения белков. В настоящее время мы работаем над созданием стартапа для коммерциализации и предоставления этой наноантенны исследователям и фармацевтической промышленности», — сказал Валле-Белиль.