Un grupo de investigación dirigido por Tokyo Tech informa sobre una forma de construir microcápsulas basadas en ADN que son muy prometedoras para el desarrollo de nuevos materiales y dispositivos funcionales. Mostraron que los poros pequeños en la superficie de estas cápsulas pueden actuar como canales iónicos.El estudio acelerará los avances en ingeniería de células artificiales y robótica molecular, así como en la propia nanotecnología.
Las nanoestructuras autoensambladas basadas en ADN son bloques de construcción prometedores para nuevos tipos de micro y nanodispositivos para aplicaciones biomédicas y ambientales. Actualmente, muchas investigaciones se centran en agregar funcionalidad a dichas estructuras para expandir su versatilidad.
Por ejemplo, las cápsulas de ingeniería llamadas liposomas que tienen una membrana de bicapa lipídica ya se están utilizando con éxito como sensores, herramientas de diagnóstico y sistemas de administración de fármacos. Otro grupo de cápsulas que no tienen una bicapa lipídica, sino que están compuestas por una membrana de partículas coloidales, conocido como emulsión Pickering o coloidosomas, también tiene potencial para muchas aplicaciones biotecnológicamente útiles.
Ahora, un grupo de investigación dirigido por el biofísico Masahiro Takinoue del Instituto de Tecnología de Tokio informa sobre un nuevo tipo de emulsión Pickering con la funcionalidad adicional de canales iónicos, un logro que abre nuevas rutas para diseñar células artificiales y robots moleculares.
"Por primera vez, hemos demostrado la función del canal iónico usando nanoestructuras de ADN porosas sin la presencia de una membrana de bicapa lipídica", dice Takinoue.
El diseño del equipo explota las propiedades de autoensamblaje de las nanoplacas de origami de ADN. Las emulsiones Pickering resultantes se estabilizan por la naturaleza anfifílica de las nanoplacas.
Una de las implicaciones más interesantes del estudio, explica Takinoue, es que será posible desarrollar sistemas que respondan a los estímulos, unos que se basen en el concepto de conmutación abierto-cerrado. Tales sistemas podrían eventualmente usarse para desarrollarredes neuronales artificiales que imitan la forma en que funciona el cerebro humano.
"Además, un cambio de forma sensible a los estímulos de las nanoplacas de ADN podría servir como una fuerza impulsora para la locomoción autónoma, lo que sería útil para el desarrollo de robots moleculares", dice Takinoue.
El presente estudio destaca las fortalezas del equipo al combinar la nanotecnología del ADN con una perspectiva basada en la biofísica y la física de la materia blanda.
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Materiales proporcionado por Instituto de Tecnología de Tokio . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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