Tutkijat ovat löytäneet tavan käyttää DNA:ta pienikokoisten 3D-laitteiden rakentamiseen. Heidän menetelmänsä toimii suoraan vedessä ja voi olla askel kohti uusia siruja ja lääketieteellisiä antureita.
Käyttämällä DNA:ta älykkäinä LEGO-palikoina tutkijat luovat seuraavan sukupolven pienikokoista teknologiaa, joka voi muuttaa tietotekniikkaa, lääketiedettä ja monia muita aloja.
Columbian yliopiston professori Oleg Gangin tiimi päätti tarkastella DNA:ta rakennusmateriaalina. Heidän käsissään molekyylit muuttuvat pieniksi palikoiksi, jotka yhdistyvät toisiinsa tiettyjen sääntöjen mukaan. Tuloksena syntyy eräänlainen metsä, jossa voidaan ”kasvattaa” erilaisia nanorakenteita: valoa heijastavista kiteistä aivojen hermoverkostoja muistuttaviin järjestelmiin. Tutkimukset on julkaistu lehdissä Nature Materials ja ACS Nano.
Selittääkseen työtään Gang vertaa prosessia pilvenpiirtäjän rakentamiseen, mutta nanotasolla. Teräksen ja betonin sijaan tässä käytetään DNA:ta ja nanopartikkeleita. Elektronimikroskoopilla voidaan nähdä, että kootut rakenteet vastaavat laskelmia pienimpiä yksityiskohtia myöten.
Tutkijat käyttävät DNA:ta kolmiulotteisten materiaalien rakentamiseen.
Tutkijat ovat jo valmistaneet valoherkkiä antureita, jotka on integroitu mikrosiruihin. Muissa kokeissa he ovat rakentaneet kristalleja, jotka muistuttavat aurinkopaneelien materiaaleja, ja jopa rakenteita, jotka heijastavat valoa erityisellä tavalla. Tällaisia miniatyyrijärjestelmiä voidaan käyttää tietokoneissa, lääketieteellisessä diagnostiikassa ja uusissa katalyytteissä kemian alalla.
Gangin menetelmän tärkein ero on siinä, että rakenteet kootaan itse ja heti useina kopioina. Toisin kuin fotolitografiassa tai tavallisessa 3D-tulostuksessa, joissa kaikki tehdään yksitellen, tässä prosessi etenee rinnakkain. Tämä säästää resursseja ja tekee teknologiasta ympäristöystävällisen, koska kaikki tapahtuu vedessä. Tutkijat kutsuvat tätä nanotason ”tulevaisuuden 3D-tulostukseksi”.