(Phys.org) -- DNA har den genetiska koden för alla typer av biologiska molekyler och egenskaper. Men forskare från University of Illinois har funnit att DNA:s kod på liknande sätt kan forma metalliska strukturer.

Teamet fann att DNA-segment kan styra formen av guldnanopartiklar - små guldkristaller som har många tillämpningar inom medicin, elektronik och katalys. Leds av Yi Lu, Schenck professor i kemi vid U. of I., teamet publicerade sina överraskande resultat i tidskriften Angewandte Chemie .

"DNA-kodad nanopartikelsyntes kan ge oss ett enkelt men nytt sätt att producera nanopartiklar med förutsägbar form och egenskaper, " sa Lu. "En sådan upptäckt har potentiella effekter inom bio-nanoteknik och tillämpningar i våra vardagliga liv som katalys, avkänning, bildbehandling och medicin."

Guldnanopartiklar har breda tillämpningar inom både biologi och materialvetenskap tack vare sina unika fysikalisk-kemiska egenskaper. Egenskaperna hos en guldnanopartikel bestäms till stor del av dess form och storlek, så det är avgörande att kunna skräddarsy egenskaperna hos en nanopartikel för en specifik tillämpning.

"Vi undrade om olika kombinationer av DNA-sekvenser kunde utgöra "genetiska koder" för att styra syntesen av nanomaterial på ett sätt som liknar deras riktning för proteinsyntes, sa Zidong Wang, en nyutexaminerad från Lus grupp och den första författaren till tidningen.

Guldnanopartiklar tillverkas genom att sy små guldfrön i en lösning av guldsalt. Partiklar växer som guld i saltlösningen avsätter sig på fröna. Lus grupp inkuberade guldfröna med korta DNA-segment innan de tillsatte saltlösningen, får partiklarna att växa till olika former som bestäms av DNA:ts genetiska kod.

DNA-alfabetet består av fyra bokstäver:A, T, G och C. Termen genetisk kod hänvisar till sekvensen av dessa bokstäver, kallas baser. De fyra baserna och deras kombinationer kan binda olika med facetter av guld nanofrön och styra nanofröns tillväxtvägar, resulterar i olika former.

I sina experiment, forskarna fann att strängar av upprepande A producerade grova, runda guldpartiklar; T's, stjärnor; C:s, runda, platta skivor; G:s, hexagoner. Sedan testade gruppen DNA-strängar som var en kombination av två baser, till exempel, 10 T och 20 A. De fann att många av baserna konkurrerar med varandra vilket resulterar i mellanformer, även om A dominerar över T.

Nästa, forskarna planerar att undersöka exakt hur DNA-koder styr nanopartikeltillväxt. De planerar också att tillämpa sin metod för att syntetisera andra typer av nanomaterial med nya tillämpningar.