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Nanotecnología del ADN alcanza grandes escalas

Nanotecnología del ADN alcanza grandes escalas

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    Nanotecnología del ADN alcanza grandes escalas

    Un nuevo enfoque permite la construcción de nanoestructuras 3-D complejas y autoensamblables a partir de ladrillos de ADN.



    Investigadores de la Escuela de Medicina de Harvard en el Instituto Wyss de Ingeniería Inspirada Biológicamente han superado su propia tecnología mejorando enormemente las capacidades de los "ladrillos" de ADN, que son capaces de conectarse como ladrillos Lego entrelazados y autoensamblarse en estructuras con formas predeterminadas.

    Este desarrollo, informado en Nature, permite que los ladrillos de ADN de próxima generación se autoensamblen en nanoestructuras 3-D que son 100 veces más complejas que las creadas con métodos existentes.

    El estudio proporciona herramientas computacionales fáciles de usar para diseñar nanoestructuras de ADN con cavidades complejas que tienen el potencial de servir como componentes de construcción en numerosas aplicaciones nanotecnológicas en medicina e ingeniería.

    Las capacidades prometedoras de los ladrillos de ADN de primera generación llevaron a preguntarse si se podía mejorar el sistema para lograr nanoestructuras significativamente más complejas con rendimientos mucho más altos en reacciones de ensamblaje de un solo recipiente.

    El estudio logró hacer todo esto. Los investigadores desarrollaron una plataforma práctica de fácil acceso que permite a los investigadores con intereses y aplicaciones muy diferentes crear un lienzo molecular con 10.000 ladrillos y utilizarlo para construir nanoestructuras con complejidades y potencial sin precedentes .

    El ADN, presente en casi todas las células, se usa cada vez más como material de construcción para construir estructuras pequeñas pero sofisticadas, como "andadores de ADN" autónomos que pueden moverse a lo largo de una superficie de micropartículas, etiquetas fluorescentes para aplicaciones de diagnóstico, "cajas de ADN" que sirven como vehículos inteligentes de administración de medicamentos programados para abrirse en sitios de enfermedades para liberar su contenido terapéutico, o fábricas programables para nanopartículas de tamaños y formas definidos para nuevas aplicaciones ópticas y electrónicas.

    Para dar cabida a estas funciones, los investigadores en el Instituto Wyss y en todo el mundo han desarrollado formas que permiten que las cadenas de ADN se autoensamblen en estructuras 3-D cada vez más complejas. Los “origamis” de ADN, sin embargo, tenían un tamaño limitado porque dependen de la disponibilidad de cadenas de andamios que pueden ser difíciles de fabricar y manipular.

    El estudio también desarrolló un software de computadora fácil de usar para que los diseñadores puedan simplemente ingresar una forma 3-D requerida y recibir automáticamente una lista de secuencias de bloques de ADN que pueden sintetizarse y usarse para formar la estructura deseada.

    Los investigadores creen que, en el futuro, el método podría convertirse en una poderosa herramienta para procesos de nanofabricación comercial y biomédica en una nueva escala, con superficies exteriores esculpidas y específicas de la aplicación.


    Fuente: “DNA nanotech reaches grand scales.” — Harvard.edu
    Traducido y editado por el Equipo Editorial de Mancia.org
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