Los investigadores de la Universidad de Montreal han creado un termómetro de ADN programable que es 20,000x más pequeño que un cabello humano. Este avance científico informó esta semana en la revista Nano letras puede ayudar significativamente a nuestra comprensión de las nanotecnologías naturales y humanas diseñadas al permitir medir la temperatura a nanoescala.
Hace más de 60 años, los investigadores descubrieron que las moléculas de ADN que codifican nuestra información genética pueden desplegarse cuando se calientan. "En los últimos años, los bioquímicos también descubrieron que las biomoléculas como las proteínas o el ARN una molécula similar al ADN se emplean como nanotermómetros enLos organismos vivos e informan la variación de la temperatura al plegarse o desplegarse ", dice el autor principal Prof. Alexis Vallée-Bélisle." Inspirados por esos nanotermómetros naturales, que son típicamente 20,000x más pequeños que un cabello humano, hemos creado varias estructuras de ADN que pueden plegarse ydesplegarse a temperaturas específicamente definidas "
Una de las principales ventajas de usar el ADN para diseñar termómetros moleculares es que la química del ADN es relativamente simple y programable ". El ADN está hecho de cuatro moléculas monoméricas diferentes llamadas nucleótidos: el nucleótido A se une débilmente al nucleótido T, mientras que el nucleótido C se une fuertemente anucleótido G ", explica David Gareau, primer autor del estudio." Utilizando estas simples reglas de diseño, podemos crear estructuras de ADN que se pliegan y despliegan a una temperatura específicamente deseada "." Al agregar reporteros ópticos a estas estructuras de ADN, podemospor lo tanto, cree termómetros de 5 nm de ancho que produzcan una señal fácilmente detectable en función de la temperatura ", agrega Arnaud Desrosiers, coautor de este estudio.
Estos termómetros a nanoescala abren muchas vías interesantes en el campo emergente de la nanotecnología, e incluso pueden ayudarnos a comprender mejor la biología molecular. "Todavía hay muchas preguntas sin respuesta en biología", agrega el profesor Vallée-Bélisle, "Por ejemplo, nosotrossabemos que la temperatura dentro del cuerpo humano se mantiene a 37 ° C, pero no tenemos idea de si hay una gran variación de temperatura a nanoescala dentro de cada célula individual ". Una pregunta que actualmente está siendo investigada por el equipo de investigación es determinar si las nanomáquinasy los nanomotores desarrollados por la naturaleza a lo largo de millones de años de evolución también se sobrecalientan cuando funcionan a alta velocidad. "En el futuro cercano, también imaginamos que estos nanotermómetros basados en ADN pueden implementarse en dispositivos electrónicos para monitorear la variación de temperatura local en elnanoescala ", concluye el Prof. Vallée-Bélisle.
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Materiales proporcionados por Universidad de Montreal . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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