Nye simuleringsløsning løser problemet i DNA selvsamlende Technology

Published on October 29, 2010 at 2:29 AM

Forskere fra North Carolina State University har fundet en måde at optimere udviklingen af ​​DNA selvsamlende materialer, som lovende for teknologier, der spænder fra drug delivery til molekylære sensorer.

Nøglen til fremskridt er opdagelsen af ​​"Guldlok" længde for DNA-strenge, der anvendes i saml-selv - ikke for længe, ​​ikke for kort, men lige højre.

Dette billede er en simulering øjebliksbillede af molekylær dynamik af DNA-strenge.

DNA-strenge indeholder genetisk kodning, der vil danne obligationer med en anden tråd, der indeholder en unik sekvens af komplementære gener. Ved belægning et materiale med en bestemt DNA lag, vil dette materiale så opsøge og obligationer med dets komplementære modstykke. Dette koncept, kendt som DNA-assisteret selvsamling, skaber betydelige muligheder i den biomedicinske og materialevidenskab felter, fordi det kan tillade, at oprettelsen af ​​selvsamlende materialer med en lang række applikationer.

Men mens DNA selvsamling teknologi ikke er et nyt koncept, har det historisk set haft nogle væsentlige anstødssten. En af disse hindringer har været, at DNA-segmenter, der er for korte ofte ikke selv samle, mens segmenter, der er for lange ofte ført til skabelsen af ​​deforme materialer. Denne hurdle kan føre til grundlæggende problemer i produktionen, samt væsentlige ændringer i egenskaberne af materialet selv.

Et team af forskere fra NC State og University of Melbourne har foreslået en løsning på dette problem, ved hjælp af computersimuleringer af DNA-strenge til at identificere den optimale længde af en DNA-streng til selv-samling - og forklare de videnskabelige principper bag det.

"Strands, der er for kort eller lang form self-beskyttet motiver," siger Dr. Yara Yingling, en assisterende professor i materialevidenskab og-teknik på NC State og medforfatter af et dokument, der beskriver forskning. Det betyder, at de tråde bånd til hinanden, snarere end at "partner" materialer.

"Den optimale længde er ikke længe nok til at blander sig med hinanden, og er ikke kort nok til at folde over på sig selv," Yingling forklarer. Det efterlader dem udsat for, og til rådighed for obligation med de materialer i et andet lag - den perfekte situation for DNA selvsamling.

En mulig ansøgning om en sådan selvsamlende materialer er udviklingen af ​​drug-delivery køretøjer. For eksempel har forskere ved University of Melbourne skabte selvsamlende DNA-kapsler, der er fuldt biokompatible, biologisk nedbrydeligt og i stand til at frigive narkotika, når de kommer i kontakt med en bestemt fysisk stimulus - hvilket gør dem ideelle til drug delivery.

DNA selvsamling teknologi forventes også at lette oprettelsen af ​​molekylære sensorer, der bruger DNA til at opdage, og signal tilstedeværelsen af ​​klinisk vigtige biologiske molekyler - der kan få væsentlige diagnostiske anvendelser på det medicinske område.

"Vi er nu planer om at udforske yderligere faktorer, der spiller en rolle i DNA selvsamling," Yingling siger, "herunder temperatur, genetiske sekvens og det miljø, hvor samlingen finder sted."

Kilde: http://www.ncsu.edu/

Last Update: 10. October 2011 07:22

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this news story?

Leave your feedback
Submit