DNA sammansatt till nanostrukturer som rör och origami-inspirerade former kan en dag hitta tillämpningar som sträcker sig från DNA-datorer till nanomedicin. Dock, dessa spännande strukturer kvarstår inte länge i biologiska miljöer på grund av enzymer som kallas nukleaser som bryter ner DNA. Nu, forskare har designat DNA-nanostrukturer som kan läka sig själva i serum. De redovisar sina resultat i ACS journal Nanobokstäver .

Någon dag, läkare kan introducera DNA-nanostrukturer i människokroppen för att diagnostisera sjukdomar eller leverera mediciner, bland andra applikationer. Men först, de måste hitta ett sätt att skydda eller reparera molekylerna när nukleaser attackerar. Forskare har utvecklat flera metoder för att stabilisera strukturerna i serum, såsom att kemiskt modifiera eller belägga DNA:t. Dock, att göra detta stabiliserade DNA kan vara dyrt och tidskrävande, och modifieringarna kan påverka nanostrukturernas biokompatibilitet eller funktion. Så, Yi Li och Rebecca Schulman ville utveckla en självreparationsprocess som avsevärt skulle kunna förlänga livslängden för DNA-nanostrukturer.

Forskarna designade DNA-nanorör som självmonteras från mindre DNA-"plattor". I serum vid kroppstemperatur, nanostrukturerna bröts ned inom bara 24 timmar. Dock, när forskarna lade till extra kakel till serum som innehöll nanorören, byggstenarna reparerade skadade strukturer, förlänger deras livslängd till mer än 96 timmar. Genom att märka de ursprungliga nanorören och de extra plattorna med olikfärgade fluorescerande färgämnen, teamet fastställde att de ytterligare små DNA-bitarna reparerade de förnedrande strukturerna både genom att ersätta skadade plattor och genom att ansluta till nanorörsändarna. Forskarna utvecklade en datormodell av processen som visade att DNA-nanostrukturer kunde bibehållas i månader eller längre med den självläkande metoden.