ДНК в основе программируемого клея

Прогресс в науке ежедневно достигает новых высот. А это в свою очередь, рождает много вопросов по этому поводу. Ведь, действительно, как человек способен постоянно изобретать что-то новое? Возможно, используя ТРИЗ теорию решения изобретательских задач, современный исследователь имеет возможность выстраивать алгоритм от поставленной задачи к полному ее решению. И вот совсем недавно ученые обнаружили способ использования ДНК в качестве скрепляющего материала. Исследование проводилось на гелевых микроэлементах, которые смогли объединиться в заранее проектируемую структуру.

Подобное изобретение позволяет избавиться от главной проблемы тканевой инженерии, а именно возможности соорудить внутри объекта, так сказать, «строительные леса» для новых тканей. При этом может быть проведена одновременная инъекция биосовместимых микроэлементов, которые могут послужить в качестве строительного материала.
Основным элементом, выполняющим ключевую роль в самосборке подобной структуры, является «программируемый клей». Он изготовлен на основе клеток ДНК, соединяя молекулы водного клея наиболее оптимальным способом. Благодаря этому, ученые смогли предотвратить неправильное соединение «строительного материала».

Изобретенный метод предоставляет возможность объединять частицы с размерами от 30 мкм до 1 мм. Кроме того, он может применяться в работе с различными материалами. В число огромного спектра использования «программируемого клея» можно отнести адаптивную оптику и перестраиваемые микрочипы. Также, данный материал может применяться и в хирургии, соединяя только необходимые ткани. Это всего лишь малая толика возможностей использования изобретенного метода.
ДНК является идеальной основной для создания «запрограммированного клея». Именно по ее примеру представленная технология будет склеивать только нужные элементы. Как известно, в основе генома живого организма лежит связь нуклеотидов четырех типов — А, Т, С и G, связываемых между собой только попарно. Так, тип А — объединяется с Т-нуклеотидами, а тип С — с нуклеотидами G-типа. Нити ДНК могут плотно прилегать друг к другу лишь тогда, когда они являются комплетарными друг другу. Благодаря этому, даже в наименьшей части ДНК, можно будет прикрепить к поверхности детали необходимой системы. К тому же, именно в ней можно будет расположить необходимый код.
Исследователи, путем использования ферментов, смогли собрать из множества одинаковых молекул одного фрагмента ДНК гигантскую ее копию. Она оказалась способной скреплять между с собой достаточно крупные частицы. Проводимые эксперименты на объединение таким «клеем» 25 пар разрозненных гелевых кубиков показали, что процесс скрепления был достаточно быстрым и кубы между собой были объединены достаточно крепко. Данный метод самосборки показал один из наиболее высоких показателей мультикомплексности.