DNA-nanoteknologi åbner nye veje til at kontrollere og danne billeder af kemiske reaktioner.

Forskere fra Danmarks Grundforskningsfonds Centre for DNA Nanotechnology (CDNA) ved iNANO viser at man kan kontrollere kemiske reaktioner på DNA-nanostrukturer og danne billeder af individuelle molekylers reaktioner.

Forskerne har brugt en metode kaldet DNA-origami til at danne et 70 x 100 nm² ”tæppe” af DNA, der samler sig helt af sig selv, når man blander ca. 225 syntetisk fremstillede dna-strenge. I DNA-tæppet er positionen af den halve million atomer, der indgår i strukturen, kendt med stor præcision. Hvis forskerne indbygger kemisk reaktive molekyler i DNA-tæppet kender forskerne derfor deres nøjagtige position.

Når DNA-tæpperne spredes ud på en overflade, er det muligt at følge de kemiske reaktioner, der foregår på dem, med atomar kraft mikroskopi (AFM). Normalt ses enkelte molekyler som et væld af prikker, der ikke kan skelnes ved AFM. Den nyudviklede metodes store styrke er, at man ved, hvor reaktionerne skal finde sted og derfor med sikkerhed kan identificere og skelne dem. 

”Vi viser her for første gang at man kan lave relativt kompleks kemi på færdigdannede nanostrukturer. Det er første skridt på vejen mod at opbygge mere komplekse strukturer.” siger Kurt Gothelf, der har stået i spidsen for projektet og han fortsætter ”På sigt ønsker vi at forbinde konjugerede organiske forbindelser på overfladerne og på den måde lave elektrisk ledende kredsløb”.

Ph.d.-studerende Niels Voigt og Thomas Tørring supplerer: ”De senere år er det blevet muligt at lave selv meget komplekse kunstige strukturer af DNA. Det har udløst stor international interesse for nye måder at modificere disse strukturer med andre materialer end DNA. I vores projekt har vi udviklet en metode til at gøre netop dét.”

Resultaterne er publiceret i søndagens udgave af det anerkendte tidsskrift Nature Nanotechnology med titlen: 'Single-molecule chemical reactions on DNA origami' og kan ses her.

Kilde: science.au.dk