domingo, 18 de marzo de 2012

Supermateriales con origami de ADN; Superlentes y Nanobots!


En el Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering de la Universidad de Harvard, el biofísico Shawn Douglas explica como las características del ADN; debido a que está formado por cuatro bases (Adenina, Timina, Guanina, y Citosina,), y que estas se unen en pares de tal manera que A se conecta a T y C a G, estas relaciones se pueden usar para crear materiales, lo único necesario es un “proyecto”.
El proyecto  incluye dos componentes principales; una larga cadena de ADN llamada andamio con unas 7000 bases, y una pequeña grapa que tiene entre 30 y 50 bases. Mientras las bases entre ambos componentes embonan, se puede plegar el andamio a la forma apropiada. Incluso se puede diseñar las grapas para tener enlaces químicos donde los investigadores pueden añadir otro material.
El inventor del origami con AND es Paul Rothemund en asociación con Catech hace seis años (2006), diseñando  formas bidimensionales como estrellas y caras sonrientesJ. Desde entonces el método se ha vuelto cada vez más popular en el campo de la bionanotecnología.
En un estudio publicado en Nature está semana (si, esta semana, la segunda del mes Marzo) científicos de Múnich usaron origami de ADN para crear dos tipos de espirales cilíndricas con pequeñas piezas de oro arregladas a lo largo de los extremos con una función en específico. El líder del equipo de Múnich que corre la investigación, Tim Leidl dice “En nuestro caso, la utilidad es que puede interactuar con la luz.” Por ejemplo, si las espirales están todas rotadas a la derecha en una solución, se absorbe luz de manera diferente a que si está a la izquierda. “De esta manera se prueba que usando auto-ensamble se pueden crear materiales con una función prediseñada” Anton Kuzyuk, un estudiante de post doctorado que trabajó en el estudio.
Descripción: Fluids containing gold particles that are organized in chiral configurations exhibit designable optical activity. The gold particles are assembled with nanometer precision in space with the help of a rigid DNA origami construct.
Fluidos que con las partículas de oro en cuestión.
All credit to: Kuzyk, Screiber, Hohmann
En sus estudios, los investigadores especulan que en un futuro el desarrollo de esta iea puede provocar el desarrollo de nuevos materiales con propiedades ópticas extrañas, como un índice de refracción negativo. Con estos metamateriales se pueden diseñar superlentes, o lentes perfectos, que permitirían ver objetos tan pequeños como virus.
Ahora lo de los nanobots: Hace una semana Douglas publicó un ensayó para Science que lo describe (y que será mi siguiente publicación). Estos nanobots fueron diseñados usando el origami de ADN para llevar fragmentos de anticuerpos y pueden identificar y destruir células cancerígenas.
Aunque a la investigación aún le falta mucho para poder ser probada en humanos, es una demostración de lo que el método descrito es capaz de construir, ya que como comenta Douglas “la evidencia de diversidad en la vida es una prueba del poderoso método de construcción que tiene el ADN.”

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