Когда-нибудь врачи смогут внедрить наноструктуры ДНК в человеческое тело для диагностики заболеваний или доставки лекарств, среди прочего. Но сначала они должны найти способ защитить или восстановить молекулы при атаке нуклеаз. Исследователи разработали несколько подходов к стабилизации структур в сыворотке, таких как химическая модификация или покрытие ДНК.
Однако создание этой стабилизированной ДНК может быть дорогостоящим и трудоемким, а модификации могут повлиять на биосовместимость или функцию наноструктур. Итак, И Ли и Ребекка Шульман хотели разработать процесс самовосстановления, который мог бы существенно продлить срок службы наноструктур ДНК.
Исследователи разработали ДНК-нанотрубки, которые самостоятельно собираются из более мелких фрагментов ДНК.«В сыворотке крови при температуре тела наноструктуры разлагаются всего за 24 часа.
Однако, когда исследователи добавили дополнительные плитки в сыворотку, содержащую нанотрубки, строительные блоки восстановили поврежденные структуры, увеличив их срок службы до более 96 часов. Помечая исходные нанотрубки и дополнительные плитки флуоресцентными красителями разного цвета, команда определила, что дополнительные маленькие кусочки ДНК восстанавливают разрушающиеся структуры как путем замены поврежденных плиток, так и путем присоединения к концам нанотрубок.
Исследователи разработали компьютерную модель процесса, которая показала, что наноструктуры ДНК могут сохраняться в течение месяцев или дольше, используя метод самовосстановления.