Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Ablösbarer Nanokitt

01.12.2004


Nanoskopische Goldkugeln lassen sich reversibel über DNA-Stränge verbinden

... mehr zu:
»DNA »Goldkugel »Goldkügelchen »Kitt-DNA

Nanobauteile, molekulare Maschinen und mikroskopisch kleine Roboter sind keine utopischen Zukunftsträumereien, sondern durchaus reale Forschungsgebiete der modernen Naturwissenschaften, die bereits in Ansätzen existieren. Wie aber baut man einzelne Bausteine zu einer größeren Funktionseinheit zusammen? Und wie bringt man beispielsweise Roboterarme dazu, ein Nanoobjekt gezielt zu "greifen" - und im richtigen Moment auch wieder loszulassen? Die so genannte Nanobiotechnologie präsentiert interessante Lösungsansätze. So haben Forscher von der Universität Dortmund nun eine elegante Methode entwickelt, um Nanopartikel reversibel zu verknüpfen: Mithilfe kurzer DNA-Stränge bringen sie Goldkügelchen dazu, quasi "auf Befehl" zu aggregieren und sich "auf Befehl" auch wieder voneinander zu trennen.

Das "Erbmolekül" DNA hat sich als Nano-Baumaterial bereits bewährt: Aufgrund der spezifischen Basen-Paarung zueinander komplementärer DNA-Bereiche ist dieser Baustoff in der Lage, sich zu definierten Strukturen anzuordnen. Diese Eigenschaft von DNA-Einzelsträngen nutzt das Team um Christof M. Niemeyer nun auch zur Verknüpfung nanoskopischer Goldpartikel. Und so funktioniert das Prinzip: An Goldkügelchen werden DNA-Einzelstränge mit zwei verschiedenen Sequenzen A und B befestigt. Als "Kitt" werden nun freie DNA-Einzelstränge zugegeben, die aus drei Bereichen bestehen: Bereich A’ ist genau komplementär zu DNA A und heftet sich sogleich an die A-Stänge der Goldkugeln. An A’ schließt sich Bereich B’ an, der das Gegenstück zu DNA B darstellt und entsprechend an diesen Strangtyp bindet. Auf diese Weise werden die Goldkugeln untereinander zu kleinen Klümpchen verknüpft. Der dritte Bereich der Kitt-DNA, C’ genannt, passt weder zu DNA A noch zu DNA B und steht über. Dieses Ende kommt als eine Art "Abreißlasche" ins Spiel, wenn die Goldkugeln wieder voneinander getrennt werden sollen. Und das geht so: Als "Kittablöser" wird ein DNA-Einzelstrang zugegeben, der ein exaktes Gegenstück zur Kitt-DNA A’B’C’ ist, also aus den Bereichen A, B und C aufgebaut ist. Sobald dessen C-Ende das freie C’-Ende (die "Lasche") der Kitt-DNA "entdeckt", bindet es daran. Ausgehend von dieser Stelle löst sich nun der ganze "Kittstreifen" ab, um einen durchgehenden Doppelstrang mit der Kittablöser-DNA zu bilden. Die Goldkugeln sind nun wieder separiert und im Ausgangzustand. Durch erneute Zugabe einer Kitt-Einzelstrang-DNA kann die Aggregation erneut initiiert werden.


"Unser Konzept," sagt Niemeyer, "könnte die Basis zur Herstellung von Nano-Materialien mit programmierbaren Funktionen sein."

Kontakt:

Prof. Dr. C. M. Niemeyer
Fachbereich Chemie
Biologisch-Chemische Mikrostrukturtechnik
Universität Dortmund
Otto-Hahn-Str. 6
D-44227 Dortmund
Germany

Tel.: (+49) 231-755-7080
Fax: (+49) 231-755-7082
E-mail: cmn@chemie.uni-dortmund.de

Dr. Renate Hoer | idw
Weitere Informationen:
http://www.angewandte.de

Weitere Berichte zu: DNA Goldkugel Goldkügelchen Kitt-DNA

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Was läuft schief beim Noonan-Syndrom? – Grundlagen der neuronalen Fehlfunktion entdeckt
16.10.2017 | Leibniz-Institut für Neurobiologie

nachricht Keimfreie Bruteier: Neue Alternative zum gängigen Formaldehyd
16.10.2017 | Technische Universität Graz

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Smarte Sensoren für effiziente Prozesse

Materialfehler im Endprodukt können in vielen Industriebereichen zu frühzeitigem Versagen führen und den sicheren Gebrauch der Erzeugnisse massiv beeinträchtigen. Eine Schlüsselrolle im Rahmen der Qualitätssicherung kommt daher intelligenten, zerstörungsfreien Sensorsystemen zu, die es erlauben, Bauteile schnell und kostengünstig zu prüfen, ohne das Material selbst zu beschädigen oder die Oberfläche zu verändern. Experten des Fraunhofer IZFP in Saarbrücken präsentieren vom 7. bis 10. November 2017 auf der Blechexpo in Stuttgart zwei Exponate, die eine schnelle, zuverlässige und automatisierte Materialcharakterisierung und Fehlerbestimmung ermöglichen (Halle 5, Stand 5306).

Bei Verwendung zeitaufwändiger zerstörender Prüfverfahren zieht die Qualitätsprüfung durch die Beschädigung oder Zerstörung der Produkte enorme Kosten nach...

Im Focus: Smart sensors for efficient processes

Material defects in end products can quickly result in failures in many areas of industry, and have a massive impact on the safe use of their products. This is why, in the field of quality assurance, intelligent, nondestructive sensor systems play a key role. They allow testing components and parts in a rapid and cost-efficient manner without destroying the actual product or changing its surface. Experts from the Fraunhofer IZFP in Saarbrücken will be presenting two exhibits at the Blechexpo in Stuttgart from 7–10 November 2017 that allow fast, reliable, and automated characterization of materials and detection of defects (Hall 5, Booth 5306).

When quality testing uses time-consuming destructive test methods, it can result in enormous costs due to damaging or destroying the products. And given that...

Im Focus: Cold molecules on collision course

Using a new cooling technique MPQ scientists succeed at observing collisions in a dense beam of cold and slow dipolar molecules.

How do chemical reactions proceed at extremely low temperatures? The answer requires the investigation of molecular samples that are cold, dense, and slow at...

Im Focus: Kalte Moleküle auf Kollisionskurs

Mit einer neuen Kühlmethode gelingt Wissenschaftlern am MPQ die Beobachtung von Stößen in einem dichten Strahl aus kalten und langsamen dipolaren Molekülen.

Wie verlaufen chemische Reaktionen bei extrem tiefen Temperaturen? Um diese Frage zu beantworten, benötigt man molekulare Proben, die gleichzeitig kalt, dicht...

Im Focus: Astronomen entdecken ungewöhnliche spindelförmige Galaxien

Galaxien als majestätische, rotierende Sternscheiben? Nicht bei den spindelförmigen Galaxien, die von Athanasia Tsatsi (Max-Planck-Institut für Astronomie) und ihren Kollegen untersucht wurden. Mit Hilfe der CALIFA-Umfrage fanden die Astronomen heraus, dass diese schlanken Galaxien, die sich um ihre Längsachse drehen, weitaus häufiger sind als bisher angenommen. Mit den neuen Daten konnten die Astronomen außerdem ein Modell dafür entwickeln, wie die spindelförmigen Galaxien aus einer speziellen Art von Verschmelzung zweier Spiralgalaxien entstehen. Die Ergebnisse wurden in der Zeitschrift Astronomy & Astrophysics veröffentlicht.

Wenn die meisten Menschen an Galaxien denken, dürften sie an majestätische Spiralgalaxien wie die unserer Heimatgalaxie denken, der Milchstraße: Milliarden von...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Meeresbiologe Mark E. Hay zu Gast bei den "Noblen Gesprächen" am Beutenberg Campus in Jena

16.10.2017 | Veranstaltungen

bionection 2017 erstmals in Thüringen: Biotech-Spitzenforschung trifft in Jena auf Weltmarktführer

13.10.2017 | Veranstaltungen

Tagung „Energieeffiziente Abluftreinigung“ zeigt, wie man durch Luftreinhaltemaßnahmen profitieren kann

13.10.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

ESO-Teleskope beobachten erstes Licht einer Gravitationswellen-Quelle

16.10.2017 | Physik Astronomie

Was läuft schief beim Noonan-Syndrom? – Grundlagen der neuronalen Fehlfunktion entdeckt

16.10.2017 | Biowissenschaften Chemie

Gewebe mit Hilfe von Stammzellen regenerieren

16.10.2017 | Förderungen Preise