Un equipo de científicos ha desarrollado un método para crear estructuras cuyos bloques de construcción tienen un tamaño de una millonésima parte de un metro mediante la codificación del ADN con instrucciones de ensamblaje.
El trabajo, descrito en la revista Comunicaciones de la naturaleza , manipula la secuenciación del ADN para ofrecer un enfoque intrincado e innovador para sintetizar materiales en el nivel más fundamental.
"La programabilidad secuencial es una poderosa adición a la caja de herramientas de autoensamblaje que resultará útil para crear los materiales más pequeños", explica Yin Zhang, autor principal del artículo y estudiante de posgrado en el Centro de Investigación de Materias Blandas de la Universidad de Nueva York ".Aporta algunas de las ventajas del uso biológico del ensamblaje secuencial controlado utilizando moléculas, ácidos nucleicos y proteínas a una nueva escala de diseño ".
Los profesores de física de la NYU Paul Chaikin y Jasna Brujic, así como Nadrian Seeman, profesor de química de la NYU, codirigieron la investigación.
Tanto las estructuras naturales como las creadas por el hombre se construyen secuencialmente, desde celdas hasta rascacielos. Al igual que las muñecas rusas, el ensamblaje se lleva a cabo en el interior antes de comenzar en el exterior.
Sin embargo, al fabricar materiales en una escala micrométrica, o aproximadamente una centésima parte del ancho de un mechón de cabello humano, los científicos se enfrentan a desafíos desconocidos para los ingenieros y fabricantes.
Si bien se han adoptado muchos métodos para manipular partículas tan pequeñas, todos estos enfoques tienen deficiencias notables en el ensamblaje de estructuras.
El equipo de la NYU buscó superar estos obstáculos con un nuevo enfoque: codificar las instrucciones de ensamblaje dentro de los bloques de construcción y dejar que estos bloques de construcción se autoorganicen en una estructura prescrita en una secuencia predeterminada.
Para hacerlo, desplegó diferentes hebras de ADN, cada una recubierta con una gota de aceite en agua, donde luego "hablaron" entre sí a través de interacciones mediadas por ADN. Específicamente, los científicos colocaron cuatro "sabores" de gotas:- etiquetados B, C, D y E - en el agua. Luego agregaron una gota de "iniciador", A, que comenzó el proceso de secuenciación. Aquí, la cadena de ADN en A inicia una cadena de eventos en la que desplaza uno delas hebras emparejadas en B, cuya hebra liberada se mueve para activar C, la siguiente gota en la secuencia, y así sucesivamente. El proceso da como resultado una cadena de gotas, ABCDE.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Nueva York . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
Referencia de la revista :
cite esta página :