Учени от Харвардския медицински университет и онкологичния институт „Дана Фарбър“ създадоха наноустройства от ДНК, които се самосглобяват и могат да бъдат програмирани да се движат и да променят формата си, съобщи „Сайънс дейли“.
Програмируемите наноустройства могат да намерят много добро приложение в медицината, тъй като ДНК е биосъвместима и биоразградима. Те са с размер едва една милиардна от метъра и са изградени от пръстеновидна едноверижна ДНК молекула, която, след като бъде смесена с много къси отрязъци от комплементарна ДНК, се самосглобява в предварително зададена триизмерна структура. Двойните спирали образуват по-дълги и здрави линейни „подпори“, които се свързват, като пресичат едноверижната ДНК. Тези единични отрязъци от ДНК придържат подпорите, за да образуват триизмерната форма, подобно на колчетата за палатка, които поддържат цялата конструкция. Силата и стабилността на структурата зависят от начина, по който тя разпределя и балансира противодействащите сили на натиск и разтягане.
Този архитектурен принцип, известен като “тенсегрити“ (от англ. tensional integrity – напрегната цялост), е във фокуса на художници и архитекти от много години насам, но той съществува и в природата. На този принцип се движат стабилно нашите тела. Костите служат като подпори, а мускулите и сухожилията противодействат на напрежението, което ни позволява да се движим въпреки гравитацията. Същият принцип контролира и формата на клетките на микрониво.
Според учените тази технология може да доведе до създаването на медицински устройства с наноразмери, както и системи за доставяне на лекарства в организма, подобни на вируси, които ще вкарват лекарствата директно в заразените клетки. Наноустройство, което може да се отваря в отговор на определен химичен или механичен сигнал, не само ще гарантира, че лекарството ще бъде доставено до точната цел, но и че ще бъде освободено точно когато е необходимо.
Подобни устройства един ден дори биха могли да репрограмират човешки стволови клетки да регенерират органи. Стволовите клетки биха могли да реагират различно в зависимост от сигналите около тях. Например твърдият извънклетъчен матрикс – веществата, намиращи се около клетките в дадена тъкан – предназначена да имитира консистенцията на кост, сигнализира на стволовите клетки да формират именно кост. Течният матрикс, който наподобява консистенцията на мозъчната тъкан, подтиква стволовите клетки да се превърнат в неврони. Подобни наноустройства биха могли да променят плътността на извънклетъчния матрикс в бъдещото тъканно инженерство.