Site Sponsors
  • Oxford Instruments Nanoanalysis - X-Max Large Area Analytical EDS SDD
  • Park Systems - Manufacturer of a complete range of AFM solutions
  • Strem Chemicals - Nanomaterials for R&D

פתרון סימולציה חדש פותר את הבעיה הטכנולוגיה עצמית להרכבת הדנ"א

Published on October 29, 2010 at 2:29 AM

חוקרים מאוניברסיטת צפון קרוליינה סטייט מצאו דרך לייעל את הפיתוח של ה-DNA עצמית להרכבת חומרים, אשר הבטחה של טכנולוגיות החל משלוח סמים כדי חיישנים מולקולריים.

המפתח הוא לקדם את הגילוי של אורך "זהבה" של גדילי דנ"א המשמש הרכבה עצמית - לא ארוך מדי, לא קצרה מדי, אבל בדיוק כמו שצריך.

תמונה זו היא תמונת מצב סימולציה של דינאמיקה מולקולארית של גדילי דנ"א.

גדילי הדנ"א מכילים הקוד הגנטי שיהוו אג"ח עם גדיל אחר המכיל רצף ייחודי של גנים המשלימים. על ידי ציפוי חומר עם שכבת DNA ספציפיים, חומר אז יהיה לחפש והקשר עם עמיתו המשלים. תפיסה זו, הידועה בשם ה-DNA סייעה הרכבה עצמית, יוצר הזדמנויות משמעותיות בתחומי המדע ביו חומרים, כי זה עשוי לאפשר יצירת עצמית להרכבת חומרים עם מגוון של יישומים.

אבל, בעוד הרכבה עצמית טכנולוגיית ה-DNA הוא לא רעיון חדש, היא התמודדה היסטורית כמה מכשולים משמעותיים. אחד המכשולים האלה כבר כי קטעי דנ"א קצרים מדי נכשל לעתים קרובות להרכבה עצמית, בעוד חלקים כי הם הובילו זמן רב מדי לעתים קרובות ליצירת חומרים מעוות. מכשול זה יכול להוביל לבעיות ייצור בסיסיים, כמו גם שינויים משמעותיים על תכונות החומר עצמו.

צוות של חוקרים מן NC המדינה של אוניברסיטת מלבורן הציעו פתרון לבעיה זו, באמצעות הדמיות מחשב של גדילי דנ"א כדי לזהות את אורך אופטימלי של גדיל DNA להרכבה עצמית - ומסביר את עקרונות מדעיים מאחורי זה.

"קווצות כי הם קצר מדי או ארוך טופס עצמית מוגן מוטיבים", אומר ד"ר Yingling יערה, פרופסור למדע חומרים והנדסה באוניברסיטת צפון קרוליינה סטייט ממחברי המאמר המתאר את המחקר. פירוש הדבר כי הקשר גדילים זה לזה, ולא חומרים "פרטנר".

"אורכים אופטימלי אינם זמן מספיק כדי לשזור אחד עם השני, והם לא קצר מספיק כדי לקפל מעל על עצמם", מסביר Yingling. זה משאיר אותם חשופים, וזמין הקשר עם חומרים שכבה נוספת - את המצב המושלם עבור ה-DNA הרכבה עצמית.

אחד היישומים פוטנציאל עצמית להרכבת חומרים כאלה היא פיתוח של כלי רכב להולכת תרופות. לדוגמה, חוקרים מאוניברסיטת מלבורן יצרו עצמית להרכבת כמוסות DNA כי הם ביולוגית במלואו, מתכלה מסוגל לשחרר את התרופה כאשר הם באים במגע עם גירוי פיזי מסוים - מה שהופך אותם אידיאליים עבור משלוח הסמים.

DNA הרכבה עצמית הטכנולוגיה צפויה גם כדי להקל על יצירה של חיישנים מולקולריים להשתמש DNA כדי לזהות, ואת האות נוכחות של מולקולות ביולוגיות חשיבות קלינית - אשר יכול להיות יישומים אבחון משמעותי בתחום הרפואה.

"אנחנו עכשיו מתכננים לחקור גורמים נוספים משחקים תפקיד ב-DNA הרכבה עצמית", Yingling אומר, "כולל טמפרטורה, הרצף הגנטי לבין הסביבה שבה ההרכבה מתרחשת".

מקור: http://www.ncsu.edu/

Last Update: 3. October 2011 08:38

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