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Neue Simulations-Lösung Löst Problem in Selbst-Zusammenbauender Technologie DNS

Published on October 29, 2010 at 2:29 AM

Forscher von der Staat North Carolina-Universität haben eine Methode gefunden, die Entwicklung von selbst-zusammenbauenden Materialien DNS zu optimieren, die Versprechen für die Technologien anhalten, die von der Medikamentenverabreichung bis zu molekularen Fühlern reichen.

Die Taste zum Fortschritt ist die Entdeckung der Länge „Goldilocks“ für die DNA-Stränge zu, die lang im Selbstbau - nicht verwendet werden, nicht zu kurz, aber gerade recht.

Dieses Bild ist ein Simulationsschnappschuß der molekularen Dynamik der DNA-Stränge.

DNA-Stränge enthalten genetische Kodierung, die Anleihen mit einem anderen Strang bildet, der eine eindeutige Reihenfolge von ergänzenden Genen enthält. Indem es ein Material mit einer spezifischen DNS-Schicht beschichtet, sucht dieses Material dann aus und klebt mit seinen ergänzenden Kollegen. Dieses Konzept, bekannt als DNS-unterstützter Selbstbau, erstellt beträchtliche Gelegenheiten im Biomedical und in den Materialwissensgebieten, weil es möglicherweise die Schaffung von selbst-zusammenbauenden Materialien mit einer Vielzahl von Anwendungen erlaubt.

Aber, während DNS-Selbstbautechnologie kein neues Konzept ist, hat es historisch einige beträchtliche Hindernisse gegenübergestellt. Eins dieser Hindernisse ist dass DNS-Abschnitte gewesen, die selbst-zusammenzubauen zu kurzes häufig ausfallen sind, während Abschnitte, die häufig geführt zu die Schaffung von verformten Materialien zu langes sind. Diese Hürde kann zu grundlegende Herstellungsprobleme sowie bedeutende Änderungen in den Eigenschaften des Materials selbst führen.

Ein Forscherteam von NC-Zustand und die Universität von Melbourne haben eine Lösung zu diesem Problem vorgeschlagen, unter Verwendung der Computersimulationen von DNA-Strängen, um die optimale Länge eines DNA-Strangs für Selbstbau zu kennzeichnen - und die wissenschaftlichen Prinzipien hinter ihm erklärend.

„Stränge, die zu kurz sind, oder langes Formular Motive selbst-schützte,“ sagt Dr. Yara Yingling, ein Assistenzprofessor der Materialwissenschaft und -technik an NC-Zustand und am Mitverfasser eines Papiers, welches die Forschung beschreibt. Das bedeutet, dass die Stränge miteinander kleben, eher als „zu den Partner“ Materialien.

„Die optimalen Längen sind nicht lang genug, sich mit einander zu verflechten, und sind nicht genug, auf selbst zusammenzufalten,“ Yingling erklärt kurz. Dieses lässt sie freigelegt, und erhältlich für Anleihe mit den Materialien in einer anderen Schicht - die perfekte Situation für DNS-Selbstbau.

Eine mögliche Anwendung für solche selbst-zusammenbauenden Materialien ist die Entwicklung von Trägerwaffen. Zum Beispiel haben Forscher an der Universität von Melbourne selbst-zusammenbauende DNS-Kapseln hergestellt, die völlig biocompatible sind, biologisch abbaubar und fähig zum Freigeben der Droge, wenn sie mit einen spezifischen körperlichen Auslöseimpuls in Berührung kommen - sie Ideal für Medikamentenverabreichung machend.

DNS-Selbstbautechnologie wird auch erwartet, um die Schaffung von molekularen Fühlern zu ermöglichen, die DNS verwenden, um zu entdecken, und die Anwesenheit von, klinisch wichtige biologische Moleküle signalisiert - welche beträchtliche Diagnoseanwendungen auf dem medizinischen Gebiet haben konnten.

„Wir planen jetzt, zusätzliche Faktoren zu erforschen, die eine Rolle in DNS-Selbstbau spielen,“ Yingling sagen, „einschließlich Temperatur, Gensequenz und die Umgebung, in denen die Einheit stattfindet.“

Quelle: http://www.ncsu.edu/

Last Update: 12. January 2012 03:09

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