Ученые из Университета Северной Каролины (США) разработали крошечные структуры в форме цветов, которые могут менять форму и поведение при проникновении в организм. Результаты работы опубликованы в журнале Nature Nanotechnology.
Новые материалы состоят из кристаллов, сформированных из комбинации ДНК и неорганических веществ. Эти крошечные конструкции, похожие на цветы, могут сворачиваться и раскрываться всего за несколько секунд. Ученые называют их одними из самых подвижных и «умных» материалов, когда-либо созданных в наномасштабе.
Ключ к их работе — структура самой ДНК, которая функционирует как своеобразная программа. Она «запоминает», как именно должен реагировать цветок на изменения среды — например, на повышение кислотности. В ответ на такие изменения лепестки закрываются, открываются или запускают химическую реакцию.
По словам ведущего автора исследования доктора Ронит Фриман, эти технологии в будущем смогут использоваться для адресной доставки лекарств, проведения биопсии, очистки загрязненной воды и даже хранения огромных объемов цифровой информации.
«Идея о использовании мини-капсул, которые активируются при болезни и отключаются после выздоровления, существует давно. Наши материалы теоретически могут это реализовать», — отметила Фриман.
Отмечается, что ученые черпали вдохновение в природных процессах, таких как распускание цветов, пульсация кораллов и формирование тканей. Ранее воссоздать такие динамичные формы в микромасштабе было практически невозможно.
В перспективе «цветы» из ДНК смогут перемещаться в теле к нужному органу, активироваться в ответ на параметры окружающей среды — например, кислотность опухоли — и выполнять заданную задачу: выпустить лекарство, взять пробу ткани или провести реакцию. После этого они будут «отключаться» до следующего сигнала.
Ранее в Японии нашли способ лечения мужского генетического бесплодия.
