Científicos del Laboratorio Nacional de Brookhaven han desarrollado un nuevo método para controlar el autoensamblaje de partículas de dimensiones micrométricas y nanométricas. El método, basado en estructuras de ADN diseñadas especialmente que cubren la superficie de las partículas a tratar, puede usarse para manipular la estructura de numerosos materiales de interés para la industria, y por tanto es posible ajustar las propiedades de tales materiales logrando muchos más usos potenciales para ellas.
Por ejemplo, tal ajuste fino de los materiales a escala molecular promete el desarrollo de aplicaciones para conversión eficiente de energía, sistemas capaces de inyectar fármacos en células específicas, y detección biomolecular para vigilancia medioambiental y tareas médicas.El nuevo método ha sido desarrollado por Mathew M. Maye, Dmytro Nykypanchuk, Daniel van der Lelie, y Oleg Gang.
Este método es único, porque al utilizarlo los investigadores lograron pegar a las superficies de las partículas dos tipos de ADN con funciones diferentes. El primer tipo (hebras individuales complementarias de ADN) forma una doble hélice. El segundo tipo es ADN neutro no complementario, que proporciona una fuerza de repulsión. A diferencia de estudios anteriores en los que se pegaron a las partículas sólo hebras de ADN complementario, añadir la fuerza repulsiva permite regular el tamaño de los racimos de partículas y la velocidad de su autoensamblaje con más precisión.Los investigadores realizaron los experimentos en nanopartículas de oro, con tamaños de nanómetros, y micropartículas de poliestireno (un tipo de plástico), con tamaños de micras. Estas partículas sirvieron como modelos para probar la posibilidad de emplear esta técnica con otras pequeñas partículas.Los científicos sintetizaron el ADN para que reaccionara químicamente con las partículas. Controlaron el proceso de autoensamblaje gracias a mantener constante la cantidad total de ADN, variando la proporción del ADN complementario y la del no complementario. Esta técnica permitió regular el autoensamblaje en una gama arquitectónica muy amplia, desde la construcción de racimos formados por millones de partículas, hasta mantener virtualmente separadas a partículas individuales, sin formar agregados.
Este método es único, porque al utilizarlo los investigadores lograron pegar a las superficies de las partículas dos tipos de ADN con funciones diferentes. El primer tipo (hebras individuales complementarias de ADN) forma una doble hélice. El segundo tipo es ADN neutro no complementario, que proporciona una fuerza de repulsión. A diferencia de estudios anteriores en los que se pegaron a las partículas sólo hebras de ADN complementario, añadir la fuerza repulsiva permite regular el tamaño de los racimos de partículas y la velocidad de su autoensamblaje con más precisión.Los investigadores realizaron los experimentos en nanopartículas de oro, con tamaños de nanómetros, y micropartículas de poliestireno (un tipo de plástico), con tamaños de micras. Estas partículas sirvieron como modelos para probar la posibilidad de emplear esta técnica con otras pequeñas partículas.Los científicos sintetizaron el ADN para que reaccionara químicamente con las partículas. Controlaron el proceso de autoensamblaje gracias a mantener constante la cantidad total de ADN, variando la proporción del ADN complementario y la del no complementario. Esta técnica permitió regular el autoensamblaje en una gama arquitectónica muy amplia, desde la construcción de racimos formados por millones de partículas, hasta mantener virtualmente separadas a partículas individuales, sin formar agregados.
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