Kemister vid New York University och Kinas Nanjing University har skapat en DNA monteringslinje som har potential att skapa nya material effektivt på nanoskala. Deras arbete redovisas i det senaste numret av tidskriften Natur .

"Ett industriellt löpande band inkluderar en fabrik, arbetare, och ett transportörsystem, " sa NYU kemiprofessor Nadrian Seeman, studiens seniorförfattare. "Vi har emulerat var och en av dessa funktioner med hjälp av DNA-komponenter."

Monteringslinjen bygger på tre DNA-baserade komponenter.

Den första är DNA-origami, en komposition som använder några hundra korta DNA-strängar för att styra en mycket lång DNA-sträng för att bilda strukturer till vilken form som helst. Dessa former är cirka 100 x 100 nanometer i yta, och cirka 2 nm tjock (en nanometer är en miljarddels meter). DNA-origami fungerar som löpande bandets ram och rymmer även dess spår.

Den andra är tre DNA-maskiner, eller kassetter, som fungerar som programmerbara lastdonerande enheter. De lastarter som forskarna använde är nanopartiklar av guld, som mäter 5 till 10 nanometer i diameter. Genom att ändra kassettens kontrollsekvenser kan forskarna möjliggöra eller förhindra donation av lasterna till den växande konstruktionen.

Den tredje är en DNA-rullator, " vilket är analogt med chassit på en bil som monteras. Den rör sig längs löpande bandets spår, stannar vid DNA-maskinerna för att samla in och bära DNA-"lasten".

När vandraren rör sig längs vägen som föreskrivs av origami-plattan, den möter sekventiellt de tre DNA-enheterna. Dessa enheter kan växlas mellan ett "på"-läge, tillåta dess last att överföras till rollatorn, och ett "av"-läge, där ingen överföring sker. På det här sättet, DNA-produkten i slutet av löpande bandet kan innehålla last som hämtas från en, två, eller tre av DNA-maskinerna.

"En nyckelfunktion i löpande bandet är programmerbarheten hos de lastdonerande DNA-maskinerna, som tillåter generering av åtta olika produkter, " förklarade Seeman.