Искусство оригами пришло в наномир

Искусство оригами оказалось востребованным в нанотехнологиях — американский ученый разработал необычный метод создания изображений с помощью молекул ДНК. По мнению автора технологии, новый метод найдет применение в электронике и молекулярной биологии.

Доктор Пол Ротеманд (Paul Rothemund) из Калифорнийского технологического института назвал разработанную им технологию получения наноизображений «ДНК-оригами». Метод впечатляет своей кажущейся простотой — спираль ДНК складывается множество раз, повторяя контуры заранее составленного рисунка, а затем полученное изображение фиксируется с помощью специально разработанных «ДНК-скрепок», которые удерживают молекулу ДНК в заданном положении.

На разработку структуры будущего изображения методом «ДНК-оригами» уходит около месяца, а на реализацию задуманного в «белковом материале» — несколько часов. Сначала д-р Ротеманд выполняет эскиз будущего рисунка, затем переводит его в компьютер и с помощью несложной программы (по словам ученого, ею могут воспользоваться даже школьники) вычисляет количество и структуру необходимых «белковых скрепок». После того как подготовительная работа проведена, ученый направляет по электронной почте запрос в компанию, занимающуюся синтезом ДНК, и делает заказ на поставку «скрепок» — молекул ДНК определенной структуры и длины.

Следующий этап создания изображения — помещение длинной спирали ДНК и «ДНК-скрепок» в раствор соли и нагрев до температуры кипения, после чего молекулы сами «складываются» в рисунок.

В коллекции д-ра Ротеманда уже имеются цветы, снежинки, геометрические фигуры, «смайлики» и даже нанокарта Америки. Все изображения плоские, однако, по словам исследователя, создание трехмерных образов уже не за горами.

Ученый надеется, что открытый им метод найдет применение в электронике и молекулярной биологии — путем присоединения к ДНК белков и неорганических компонентов с его помощью можно будет создавать химические нанозаводы или молекулярные электронные устройства. «Мои работы на данном этапе — не более чем демонстрация техники, — говорит ученый. — Но я уверен, что если мы научились создавать ДНК-изображения, то обязательно сможем применить этот метод с большей пользой. В любом случае, подобные эксперименты позволяют нам больше узнать о структуре ДНК».

#gallery#

В последнее время эксперименты по созданию изображений с помощью нанообъектов стали обычным делом. Возможность использовать природные свойства кристаллов, наноструктур и микроорганизмов в электронике и биотехнологиях все больше привлекает ученых. Достаточно вспомнить фотографии, сделанные с помощью бактерий, или искусственные снежинки, выращенные в лабораторных условиях и по красоте и изяществу не уступающие природным образцам.