DNAnanostrukturer

DNAnanostrukturer är nanoskaliga konstruktioner uppbyggda av DNA-strängar som självorganiserar sig genom specifik basparning. Genom noggrant designade sekvenser kan forskare skapa plana eller tredimensionella former med nanometerprecision. Den höga programmbarheten hos DNA gör det möjligt att placera olika funktionella enheter—t.ex. proteiner, nanopartiklar eller fluoroforer—precist där de behövs på konstruktionens yta eller inuti den.

De mest använda tillvägagångssätten är DNA origami och DNA bricks. Vid DNA origami används en lång scaffold-sträng och många korta staplar som vecklar scaffold-strängen till den önskade geometrin. DNA bricks bygger upp strukturer med korta, självständiga brickor som staplas i ett gitter för att bilda 3D-former. Designverktyg såsom caDNAno och CanDo underlättar ritning och simulering av de flytande konstruktionerna, medan experimental design ofta kräver optimering av villkor och modifieringar för stabilitet.

Egenskaperna hos DNAnanostrukturer inkluderar hög prestanda för noggrann programmering, biokompatibilitet och flexibilitet att vara dynamiska. De kan konfigureras som statiska ramar eller som responsiva enheter som ändrar form när de utsätts för stimuli såsom pH, temperatur eller koldistans-strandutbyten.

Användningsområden spänner från biosensorer och bildteknik till riktad läkemedelsleverans, kristallformation av nanopartiklar och konstruktion av molekylära maskiner. Trots framsteg kvarstår utmaningar som förbättrad stabilitet i fysiologiska miljöer, enzymatisk nedbrytning och kostnadseffektiv produktion, samt skalning för praktiska tillämpningar.