Nieuwe DNA-origamitechniek levert ragfijne structuren op

Voor het eerst staan in het tijdschrift Nano Letters daadwerkelijk nano-letters. In Provo, Utah, slaagden vier chemici er in om stukjes DNA aan elkaar te knopen tot de initialen van hun universiteit.

De 250 nanometer hoge reclametekst, waar een miljoen dollar subsidie van de National Science Foundation in is gaan zitten, is vooral bedoeld als demonstratie van een nieuwe vorm van ‘DNA-origami’. Zo meldt onderzoeksleider prof. Adam Woolley (Brigham Young University, maar dat had u inmiddels al begrepen).

Bij het ‘knopen’ van DNA-origami voeg je uitgekiende DNA-strengen bij elkaar die op heel bepaalde punten complementair aan elkaar zijn. Samen vormen ze dan vanzelf de van tevoren op de computer geplande 3D-structuur.

Woolleys innovatie bestaat er uit dat hij uitgaat van dubbelstrengs DNA, dat hij dupliceert met standaard-PCR-technieken. Die dubbele helixen trekt hij vervolgens uit elkaar door één van de twee strengen te biotinyleren en die vervolgens te laten grijpen door een magnetisch kraaltje met een streptavidinecoating.

Op deze manier komt hij aan enkelstrengs DNA-ketens die veel langer zijn dan de stukjes, die eerdere DNA-origamivouwers uit - bijvoorbeeld - viraal DNA probeerden te halen. In de resulterende structuren zit dan ook veel meer ‘lucht’ dan bij eerdere pogingen.

Om het uit te proberen hebben Woolley, twee promovendi en een student eerst een U- en een T-vormige structuur gemaakt. Het meesterstuk was de B, waarin halfronde vormen zitten. Voor de tekst BYU hoefden ze vervolgens alleen de T nog maar een beetje krom te buigen.

Uiteindelijk denken de onderzoekers dergelijke lange, dunne structuren te gebruiken als mal voor de bedrading van nano-elektronica. Je zou ze dan achteraf moeten voorzien van een metaallaagje, met hier en daar wat hafgeleidende koolstofnanobuisjes op strategische plekken.

bron: ACS, Brigham Young University