Ученые создали ДНК-микрокапсулы со встроенными ионными каналами

Москва, 14:24, 19 Сен 2019, редакция FTimes.ru, автор Евгения Ковалева.

Группа исследователей, возглавляемая сотрудниками Токийского технологического института, представила способ создания ДНК-микрокапсул, позволяющих получить новые функциональные материалы и устройства.

Ученые показали, что миниатюрные поры на поверхности структур действуют как ионные каналы, сообщает phys.org. Исследование ускорит развитие методов создания искусственных клеток, молекулярных роботов и нанотехнологий в целом.

Самособирающиеся наноструктуры на основе ДНК – многообещающий компонент новых микро- и наноустройств для биомедицинских и экологических систем. Основная часть исследований сосредоточена на добавлении функциональности таким изделиям для повышения их разносторонности.

Так, искусственные липосомы с липидной двухслойной мембраной уже успешно используют в качестве датчиков, диагностических инструментов и систем доставки лекарств. Другая группа капсул, коллоидосомы, также подходят для разных задач.

Команда исследователей, возглавляемая биофизиком Масахиро Такиноуэ, сосредоточились на этих структурах, называемых эмульсией Пикеринг. Ученые создали капсулы с ионными каналами – дополнение открывает новые пути к изготовлению искусственных клеток и молекулярных роботов.

«Мы впервые продемонстрировали функцию ионных каналов, используя пористые ДНК-наноструктуры без липидной двухслойной мембраны», — сказал Такиноуэ.

Структура использует самосообирающиеся свойства оригами нанопластин. Получившиеся эмульсии Пикеринга стабилизируются амфифильной природой частиц.

Одно из главных достижений исследования – возможность создавать реагирующие на стимулы системы, основанные на концепции переключения «открыто-закрыто». Такие структуры подойдут для производства искусственных нейронных сетей, имитирующих работу мозга.

«Смена формы ДНК-нанопластин обеспечит автономное движение, что полезно для молекулярных роботов», — объяснил Такиноуэ.