Akceptuję
W ramach naszej witryny stosujemy pliki cookies w celu świadczenia państwu usług na najwyższym poziomie, w tym w sposób dostosowany do indywidualnych potrzeb. Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień dotyczących cookies oznacza, że będą one zamieszczone w Państwa urządzeniu końcowym. Możecie Państwo dokonać w każdym czasie zmiany ustawień dotyczących cookies. Więcej szczegółów w naszej Polityce Prywatności

Zamknij X
Reklama

Naukowy styl życia

Nauka i biznes

Strona główna Informacje
Dodatkowy na dole

Dodatkowy na dole

DNA i nanotechnologia

DNA to zmyślna, złożona cząsteczka, która przechowuje wszystkie genetyczne informacje potrzebne do prawidłowego wzrostu, rozwoju oraz funkcjonowania i rozmnażania organizmów. Nanotechnologia DNA nie skupia się jednak na tych „genetycznych instrukcjach”, a na projektowaniu, badaniu i zastosowaniu syntetycznych struktur opartych na fizycznych i chemicznych właściwościach kwasów nukleinowych.

Nanotechnologia DNA została zapoczątkowana w latach 80. przez Nadriana C. Seemana, amerykańskiego nanotechnologa zajmującego się krystalografią. Seeman odkrył, że DNA może posłużyć do stworzenia trójwymiarowej sieci krystalicznej jako rodzaju „statywu”, na którym umieszcza się cząsteczki. Eliminuje to konieczność uciekania się do długotrwałego procesu wytwarzania czystych kryształów, co z kolei może przyczynić się do ułatwienia badań krystalograficznych.

Rok 1991 okazał się przełomowy dla tworzenia struktur z DNA. To wtedy w laboratorium Seeman’a powstał sześcian zbudowany z DNA. Seeman określił tę technologię mianem wygodnego i logicznego sposobu tworzenia materiałów w nanoskali. Nanotechnologia DNA wykorzystuje sztuczny kwas nukleinowy jako nie-biologiczny budulec. To dzięki niemu stworzono dwuwymiarowe i trójwymiarowe sieci krystaliczne, nanorurki, wielościany oraz inne kształty, jak również narzędzia, takie jak maszyny molekularne i komputery DNA. Precyzyjne zasady tworzenia par zasad, według których jedynie komplementarne części nici DNA łączą się w podwójną helisę, umożliwiają wykorzystanie kwasów nukleinowych w tej technologii. Jest to możliwe dzięki stworzeniu sekwencji kwasu nukleinowego, które grupują się, tworząc złożone struktury o określonych „nanocechach”.

Istnieje kilka sposobów łączenia nici DNA: „kafelkowa”, w której mniejsze struktury łączą się w całość; “zwijanie” oparte na technice origami DNA, pozwalające na otrzymanie dwu- i trójwymiarowych kształtów; oraz metoda dynamicznej rekonfiguracji, opierająca się na przemieszczeniu nici. Nanotechnologia DNA pozwala na niespotykaną dotąd kontrolę nad funkcjami i strukturą na poziomie molekularnym, umożliwiając pracę nad coraz mniejszymi formami. Jednak czy oferuje rozwiązania rzeczywistych problemów? Czy może jest ona tylko interesującym projektem akademickim?

DNA jest skomplikowaną cząsteczką, której złożoność może być jednocześnie darem i przekleństwem. Można do niej przyłączyć w pożądanej pozycji dowolną liczbę grup funkcyjnych, od białek i małych cząsteczek po materiały nieorganiczne. Niestety, wydajność i skala produkcji są małe w porównaniu do kosztów syntetycznego DNA. Nie jest to problemem w przypadku użycia technologii do celów akademickich, ale kwestię tę należy rozważyć, jeśli syntetyczne DNA miałoby zostać wykorzystane komercyjnie. Dodatkowo, w przypadku zastosowania w niektórych projektach, nanostruktury DNA wykazują wysoką wrażliwość na działanie siły jonowej, temperatury oraz nukleaz.

Z uwagi na ich rozmiar, manipulowanie poszczególnymi strukturami może okazać się trudne. Mimo to, nanotechnologia DNA jest pomyślnie wykorzystywana na małą skalę. Okazuje się ona przydatnym narzędziem w rozwiązywaniu podstawowych problemów w biologii i biofizyce strukturalnej. Znajduje zastosowanie w rentgenografii strukturalnej i spektroskopii magnetycznego rezonansu jądrowego przy określeniu struktury białek. Dzięki technice origami DNA i technice spektroskopii magnetycznego rezonansu jądrowego udało się określić strukturę białek błonowych. Błona z syntetycznego DNA znalazła również zastosowanie jako platforma dla czujników składających się z pojedynczych cząsteczek – umożliwiając interakcje z żywymi komórkami.

W przyszłości technologia ta może zostać wykorzystana w elektronice do stworzenia nanoprzewodów oraz w nanomedycynie do opracowywania „inteligentnych leków” o ukierunkowanym działaniu. W jednym z projektów wykorzystuje się pusty prostokąt DNA zawierający białka, które inicjują programowaną śmierć komórki (apoptozę) w odpowiednio bliskiej odległości od komórek nowotworowych. Niektóre nanostruktury DNA, posiadające wiele funkcji, zostały zastosowane w tzw. robotach DNA, które potrafią rozpoznać chore komórki i zainicjować apoptozę. Inne znajdują wykorzystanie w czujnikach nanomechanicznych, liniach montażowych w nanoskali oraz w komputerach DNA.


Żródło: nanonet.pl

Drukuj PDF
wstecz Podziel się ze znajomymi

Recenzje




Dieta w ciąży bez mięsa?
17-04-2019

Dieta w ciąży bez mięsa?

„Mama na roślinach”. Pisze, że nawet weganki mogą urodzić zdrowe dziecko - i powołuje się na badania naukowe.

Informacje dnia: Jajka służą czy szkodzą naszemu organizmowi? Otyłość i nadwaga sprzyjają postępowi stwardnienia rozsianego Powszechne mity na temat snu szkodzą zdrowiu Nowa szansa dla chorych z postępującą postacią stwardnienie rozsianego Słupsk/ 10 mln zł dla Akademii Pomorskiej na utworzenie auli wielofunkcyjnej Miednice współczesnych mężczyzn są inne niż w okresie średniowiecza Jajka służą czy szkodzą naszemu organizmowi? Otyłość i nadwaga sprzyjają postępowi stwardnienia rozsianego Powszechne mity na temat snu szkodzą zdrowiu Nowa szansa dla chorych z postępującą postacią stwardnienie rozsianego Słupsk/ 10 mln zł dla Akademii Pomorskiej na utworzenie auli wielofunkcyjnej Miednice współczesnych mężczyzn są inne niż w okresie średniowiecza Jajka służą czy szkodzą naszemu organizmowi? Otyłość i nadwaga sprzyjają postępowi stwardnienia rozsianego Powszechne mity na temat snu szkodzą zdrowiu Nowa szansa dla chorych z postępującą postacią stwardnienie rozsianego Słupsk/ 10 mln zł dla Akademii Pomorskiej na utworzenie auli wielofunkcyjnej Miednice współczesnych mężczyzn są inne niż w okresie średniowiecza

Partnerzy

GoldenLine Fundacja Kobiety Nauki Job24 Obywatele Nauki NeuroSkoki Portal MaterialyInzynierskie.pl Uni Gdansk MULTITRAIN I MULTITRAIN II Nauki przyrodnicze KOŁO INZYNIERÓW PB ICHF PAN FUNDACJA JWP NEURONAUKA Mlodym Okiem Polski Instytut Rozwoju Biznesu Analityka Nauka w Polsce CITTRU - Centrum Innowacji, Transferu Technologii i Rozwoju Uniwersytetu Akademia PAN Chemia i Biznes Farmacom Świat Chemii Forum Akademickie Biotechnologia     Geodezja Instytut Lotnictwa EuroLab

Szanowny Czytelniku!

 
25 maja 2018 roku zacznie obowiązywać Rozporządzenie Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) 2016/679 z dnia 27 kwietnia 2016 r (RODO). Potrzebujemy Twojej zgody na przetwarzanie Twoich danych osobowych przechowywanych w plikach cookies. Poniżej znajdziesz pełny zakres informacji na ten temat.
 
Zgadzam się na przechowywanie na urządzeniu, z którego korzystam tzw. plików cookies oraz na przetwarzanie moich danych osobowych pozostawianych w czasie korzystania przeze mnie ze strony internetowej Laboratoria.net w celach marketingowych, w tym na profilowanie i w celach analitycznych.

Kto będzie administratorem Twoich danych?

Administratorami Twoich danych będziemy my: Portal Laboratoria.net z siedzibą w Krakowie (Grupa INTS ul. Czerwone Maki 55/25 30-392 Kraków).

O jakich danych mówimy?

Chodzi o dane osobowe, które są zbierane w ramach korzystania przez Ciebie z naszych usług w tym zapisywanych w plikach cookies.

Dlaczego chcemy przetwarzać Twoje dane?

Przetwarzamy te dane w celach opisanych w polityce prywatności, między innymi aby:

Komu możemy przekazać dane?

Zgodnie z obowiązującym prawem Twoje dane możemy przekazywać podmiotom przetwarzającym je na nasze zlecenie, np. agencjom marketingowym, podwykonawcom naszych usług oraz podmiotom uprawnionym do uzyskania danych na podstawie obowiązującego prawa np. sądom lub organom ścigania – oczywiście tylko gdy wystąpią z żądaniem w oparciu o stosowną podstawę prawną.

Jakie masz prawa w stosunku do Twoich danych?

Masz między innymi prawo do żądania dostępu do danych, sprostowania, usunięcia lub ograniczenia ich przetwarzania. Możesz także wycofać zgodę na przetwarzanie danych osobowych, zgłosić sprzeciw oraz skorzystać z innych praw.

Jakie są podstawy prawne przetwarzania Twoich danych?

Każde przetwarzanie Twoich danych musi być oparte na właściwej, zgodnej z obowiązującymi przepisami, podstawie prawnej. Podstawą prawną przetwarzania Twoich danych w celu świadczenia usług, w tym dopasowywania ich do Twoich zainteresowań, analizowania ich i udoskonalania oraz zapewniania ich bezpieczeństwa jest niezbędność do wykonania umów o ich świadczenie (tymi umowami są zazwyczaj regulaminy lub podobne dokumenty dostępne w usługach, z których korzystasz). Taką podstawą prawną dla pomiarów statystycznych i marketingu własnego administratorów jest tzw. uzasadniony interes administratora. Przetwarzanie Twoich danych w celach marketingowych podmiotów trzecich będzie odbywać się na podstawie Twojej dobrowolnej zgody.

Dlatego też proszę zaznacz przycisk "zgadzam się" jeżeli zgadzasz się na przetwarzanie Twoich danych osobowych zbieranych w ramach korzystania przez ze mnie z portalu *Laboratoria.net, udostępnianych zarówno w wersji "desktop", jak i "mobile", w tym także zbieranych w tzw. plikach cookies. Wyrażenie zgody jest dobrowolne i możesz ją w dowolnym momencie wycofać.
 
Więcej w naszej POLITYCE PRYWATNOŚCI
 

Newsletter

Zawsze aktualne informacje