Ученые создали миниатюрные «цветы» с ДНК для точной доставки лекарств в организм

Исследователи из Университета Северной Каролины (США) разработали крошечные цветоподобные структуры, способные менять форму и функцию при попадании в биологическую среду; отчет о работе опубликован в журнале Nature Nanotechnology. Новая система представляет собой кристаллические агрегаты, собранные из комбинации молекул ДНК и неорганических компонентов. Внешне эти микроконструкции напоминают цветы: их «лепестки» могут очень быстро сворачиваться и раскрываться — за считанные секунды.



Уникальность разработки заключается в использовании самой последовательности ДНК как программного элемента. Она задает правила реакции на изменения окружающей среды — например, на сдвиги кислотности — и хранит информацию о том, как должен вести себя «цветок». В ответ на соответствующий раздражитель устройство может закрыться, раскрыться или инициировать определенную химическую трансформацию.

По словам доктора Ронит Фриман, в будущем такие материалы обещают широкий спектр применений: целевая доставка медикаментов, взятие биопсии, очистка загрязненных вод и даже высокоплотное хранение цифровых данных. Она отмечает, что идея миниатюрных капсул, активируемых при болезни и отключающихся после выздоровления, обсуждалась давно, и созданный ими материал теоретически способен претворить это в жизнь.

Вдохновение авторы черпали из природных механизмов — от распускания соцветий до ритмичных движений кораллов и процессов формирования тканей. Раньше такие динамичные структуры на микроуровне было почти невозможно воспроизвести, а теперь «цветы» из ДНК потенциально могут перемещаться к нужному органу, срабатывать при специфических показателях среды — например, кислотности опухоли — выполнить заложенную задачу и затем «отключиться» до следующего сигнала.

Читайте также: