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Forscher haben ein intelligentes Material aus DNA-Nanoröhren entwickelt

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Wissenschaftler der UC Santa Barbara haben ein dynamisches Gel aus DNA entwickelt, das mechanisch auf Reize reagiert, ähnlich wie Zellen. Die Ergebnisse ihrer Forschung wurden online in den Proceedings der National Academy of Sciences veröffentlicht.

Das nur 10 Mikrometer dicke DNA-Gel hat etwa die Größe einer eukaryotischen Zelle, aus der der Mensch besteht. Das winzige Gel enthält starre DNA-Nanoröhren, die durch längere, flexiblere DNA-Stränge miteinander verbunden sind und als Substrat für molekulare Motoren dienen.

Mithilfe des DNA-Designs können Forscher die Steifheit der Nanoröhren sowie die Form und das Ausmaß ihrer Vernetzung steuern, wodurch die Reaktion des Gels auf Reize bestimmt wird.

Mit einem bakteriellen Motorprotein namens FtsK50C können Wissenschaftler das Gel auf die gleiche Weise reagieren lassen, wie Zytoskelette auf das Motorprotein Myosin reagieren, dh indem sie sich zusammenziehen und aushärten. Das Protein bindet an vorbestimmte Oberflächen der langen Bindungsfilamente und verdreht sie, verkürzt sie und bringt die steiferen Nanoröhren näher zusammen.

Das Projekt hat potenzielle Anwendungen in verschiedenen Bereichen, einschließlich intelligenter Materialien, künstlicher Muskulatur, Verständnis der Mechanik des Zytoskeletts und Erforschung der Physik des Nichtgleichgewichts sowie der DNA-Nanotechnologie.

Quelle: http://www.azonano.com/news.aspx?newsID=25796



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