ADN pueden actuar como Velcro para Nanopartículas

Published on November 17, 2010 at 6:20 PM

ADN puede hacer más que directo cómo los cuerpos de nuestros hechos - que también puede dirigir a la composición de muchos tipos de materiales, según un nuevo estudio del Departamento de EE.UU. de Argonne Energía del Laboratorio Nacional .

Argonne investigador Byeongdu Lee y sus colegas en la Universidad Northwestern descubrieron que las cadenas de ADN pueden actuar como una especie de nanoscópico "Velcro" que une a las nanopartículas de distinto tipo. "Por lo general es difícil de controlar con precisión el conjunto de estos tipos de nanoestructuras", dijo Lee. "Mediante el uso de ADN, que está pidiendo prestado el poder de la naturaleza."

Argonne investigador Byeongdu Lee ha determinado que diferentes formas de nanopartículas de oro, arriba y abajo, se auto-ensamblan en diferentes configuraciones cuando está conectado a una sola hebra de ADN.

El "Velcro" efecto del ADN se debe a "extremos pegajosos", la molécula que son regiones de nucleótidos apareados - los componentes básicos del ADN - que tienden a unirse químicamente a sus pares de bases socios, al igual que en nuestros genes. Cuando las regiones suficientemente similares en contacto entre sí, los enlaces químicos forman una red rígida. Los científicos y los ingenieros creen que estas nanoestructuras complejas tienen el potencial para formar la base de nuevos plásticos, la electrónica y los combustibles.

En 2008, Lee y sus colegas adjunto de ADN a las nanopartículas esféricas de oro, con la esperanza de controlar la forma en que las partículas se organizan en cristales compacta y ordenada. Este proceso se llama nanopartícula "embalaje", y Lee cree que mediante la colocación de ADN a las nanopartículas, que puede controlar la forma en que el mismo envase. "Los materiales que se colocan de manera diferente - incluso si están hechas de la misma sustancia - se ha demostrado que presentan propiedades físicas y químicas dramáticamente diferente", dijo Lee.

Si bien el experimento de 2008 mostró que el ADN apareció para controlar esa instancia de embalaje nanoesfera, no se sabe si el efecto se produciría con geometrías diferentes nanopartículas. El experimento más reciente examinó formas de nanopartículas para determinar si sus contornos afectados cómo se llena.

Según Lee, las nanopartículas esféricas en el experimento anterior tiende a organizarse en uno de dos tipos diferentes de cristales cúbicos: un cubo de caras centradas (un simple cubo con nanoesferas en cada vértice y los otros situados en el centro de cada cara) o un cubo centrado en el cuerpo (un simple cubo con un nanoesfera adicional situado en el centro del propio cubo). El tipo de red que las nanopartículas se formó determinado por los "extremos pegajosos", unida a las nanopartículas en parejas.

En el experimento más reciente, la forma de las partículas se modificó la estructura final del material, pero sólo en la medida en que altera la forma del ADN "sticky ends" unidos entre sí. De hecho, el estudio mostró que el dodecaedro (12 caras) nanopartículas dispuestos en una configuración centrada en las caras cúbicos, mientras que octaedro (ocho caras) nanopartículas formadas centradas en el cuerpo cubos - incluso cuando las nanopartículas se adjunta a las hebras de ADN idénticos. "Puede que seamos capaces de hacer todos los diferentes tipos de estructuras de embalaje de nanopartículas, pero la estructura que dará como resultado siempre será el que maximiza la cantidad de unión", dijo.

"La cara de estructura cúbica centrada es la forma más compacta de las nanopartículas a organizarse, mientras que la cúbica centrada en el cuerpo es un poco menos compacto. La unión del ADN es en realidad la verdadera fuerza el control de la construcción de la red", añadió.

Un documento basado en la investigación, "las nanopartículas de ADN superredes formadas a partir de bloques de construcción anisotrópico", apareció en el 03 de octubre la revista Nature Materials.

Last Update: 8. October 2011 02:40

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