Az arany nanorészecskék alakját is kódolhatja a DNS-lánc

(MTI) – Attól függ?en alakul ki kristálynövesztés közben a gyógyászatban és elektronikában egyre elterjedtebben használt arany nanorészecskék alakja, hogy az „aranymaghoz” kapcsolt DNS-láncban milyen az aminosavak sorrendje – mutatták meg kísérletükben amerikai kutatók.

DNS-szakaszok nemcsak fehérjéket kódolhatnak, hanem befolyásolhatják fémek kristályszerkezetének a kialakulását is. Meghatározhatják például, hogy a kialakulóban lév? arany nanokristályok alakja kör, csillag vagy hatszög legyen – számoltak be róla az Illinois-i Egyetem kutatói az Angewandte Chemie cím? kémiai szakfolyóiratban.
Mint Yi Lu kutatásvezet? elmondta, a DNS-kódolású nanorészecske-szintézis, amelynek módszerét kidolgozták, a jöv?ben alkalmas lehet arra, hogy meghatározott formájú és tulajdonságú nanorészecskéket hozzanak létre. A felfedezésnek potenciális alkalmazási területe lehet a biotechnológia, a katalízis, az érzékelés, a képalkotás és a gyógyászat, mindazok a területek, ahol a különböz? alakú, nanométeres tartományba es? aranyrészecskéket használhatják.
Az arany nanorészecskéket különleges fizikai-kémiai tulajdonságaiknak köszönhet?en széles kör?en alkalmazzák mind a biológiában, mind az anyagtudományokban. Ezeket a tulajdonságokat nagymértékben a részecskék alakja és mérete határozza meg, ezért kritikus jelent?ség?, hogy a kialakuló részecskék formáját szabályozni tudják.
Az arany évezredek óta az értékes nemesfém megtestesít?je. Szimbolikus jelent?ségét?l függetlenül mára a tudósok egyik kedvenc anyaga lett nanoméretben mutatott különleges tulajdonságai okán. Az új aranyláz rákkezelést, szennyezéscsökkentést, vagy miniat?r elektronikus alkatrészek születését hozhatja.
A nanotartományban az egyébként sárga szín? arany piros, lila vagy kék szín? lesz. Öt és tíz nanométer között az aranyrészecske az infravörös sugárzást részben fény formájában visszaveri, részben elnyeli és h?vé alakítja. A testbe injekcióval bejuttatott arany nanorészecske a ráksejtekhez is köthet?, így azok mágneses rezonancia készülékkel észlelhet?vé válnak. A köt?dés után infravörös sugárzással felmelegítve az aranyat a hozzá kapcsolódó tumorsejt elpusztítható.
Katalitikus tulajdonságai miatt gázszenzorokat is kifejlesztettek nanoaranyból, például az eddiginél sokkal hatékonyabb szén-monoxid-detektort készítettek kutatók úgy, hogy az ón-oxid érzékel?höz aranyrészecskéket adtak. Használható a nanoarany mérgez? gázok oxidációjának el?segítésére is, eredményes kísérletek folynak szén-monoxid, nitrogén-oxidok és metán ártalmatlanítására. Ugyanezt a tulajdonságát használták fel japán szakemberek szagtalanítók kifejlesztésére.
Az elektronikában az integrált áramkörök elérték a 10 nanométeres mérettartományt, ezért új gyártási eljárásokra lesz szükség. Egy európai kutatási projektben DNS- és RNS-szálakhoz kötötték az aranyrészecskéket, ezekb?l pedig nanoáramkör épülhet.
Újabban fedezték fel az arany nanorészecskék azon tulajdonságát is, hogy antitestek vagy antigénfehérjék felszínén tudnak köt?dni. A nanoarany szerves anyagokhoz való kapcsolódási képességét toxikus anyagok, allergének vagy mikrobák gyors kimutatására is használhatják a különféle testnedvekb?l (vér, nyál).
Mostani kristálynövesztési kísérleteikben az illinois-i kutatók egészen apró arany szemcsékb?l indultak ki, melyeket rövid DNS-szakaszokkal „el?érleltek” (inkubáltak), majd ezt követ?en az arany kristálymagokat aranysóoldatba lógatták. A szemcsék különböz? formákká fejl?dtek: úgy találták, hogy a DNS-láncban található négy aminosav (A, T, G, C) ismétl?dve más-más alakú arany nanorészecske növekedését támogatja. Ismétl?d? A-k (adenin) jelenlétében egyenetlen, de kör alakú lett a részecske, T-k (timin) esetében csillag alakú, C-k (citozin) esetében kerek, lapos korong, míg G-k (guanin) esetében hatszög.
Ezt követ?en különböz? lánckombinációkat is kipróbáltak a kutatók, a 10T és 20A sorrend például egy köztes alakot eredményezett, ám dominált benne az A-hoz tartozó forma. A következ?kben a kutatók annak pontos leírását tervezik, hogy a DNS miként irányítja a nanorészecskék növekedését – idézte a tanulmányt a ScienceDaily cím? ismeretterjeszt? portál.