Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Goldnanopartikel folgen „genetischem Code“

09.08.2012
DNA-Sequenz beeinflusst Morphologie wachsender Goldnanokristalle

Gold ist nicht nur Material der Wahl für hübsche Schmuckstücke, Gold ist auch in der Technik interessant, etwa in Form nanoskopischer Teilchen für Anwendungen z.B. in der Katalyse, Biomedizin und Sensorik. Ein amerikanisch-chinesisches Team zeigt jetzt in der Zeitschrift Angewandte Chemie, dass sich die Gestalt von Goldnanopartikeln steuern lässt, wenn diese in Anwesenheit von DNA synthetisiert werden. In Abhängigkeit von der DNA-Sequenz lassen sich Form und Oberflächenrauigkeit variieren.


DNA-Sequenzen haben erheblichen Einfluss auf die Gestalt von Goldnanopartikeln, wenn diese in Anwesenheit der DNA synthetisiert werden.

(c) Wiley-VCH

Wegen ihrer definierten Struktur wird DNA technisch genutzt, etwa als „Gussform“ oder „Gerüst“ für die Herstellung von Nanoobjekten und Nanomaterialien. Ein Team um Yi Lu von der University of Illinois at Urbana–Champaign (USA) und Jinghong Li von der Tsinghua University Beijing (China) zeigt jetzt am Beispiel von Goldnanopartikeln, dass DNA nicht nur die Struktur und Funktionalität von Nanomaterialien beeinflussen kann, sondern auch deren Morphologie.

Um Goldnanopartikel herzustellen, verwenden die Forscher eine Lösung eines Goldsalzes und geben ein mildes Reduktionsmittel sowie winzige prismaförmige Goldkriställchen als Kristallisationskeime zu. Das Reduktionsmittel reduziert die Goldionen des Salzes zu elementarem Gold, das auf die Kristallisationskeime aufwächst. In Anwesenheit von kurzen DNA-Strängen kristallisieren diese zu größeren definierten Nanopartikeln weiter. In Abwesenheit von DNA entstehen dagegen wesentlich größere unregelmäßig geformte Agglomerate.

Interessanterweise ist zwar die Länge der DNA-Stränge unerheblich, nicht aber die enthaltenen Basen (Adenin, Cytosin, Guanin und Thymin). Geben die Forscher DNA zu, die nur Guanin-Basen enthält, entstehen Nanopartikel in Form flacher Sechsecke, DNA aus reinem Thymin erzeugt winzige sechszackige Sterne mit glatter Oberfläche, reines Adenin führt zur Bildung von rundlichen, rauen Partikeln und Cytosin zu runden flachen Plättchen. Die entstehenden Partikel sind jeweils gleich groß und einheitlich geformt.

Dann testeten die Wissenschaftler DNA-Stränge aus jeweils zwei verschiedenen Basen. In den meisten Fällen dominiert hier einfach die Base, die in größerer Menge vorhanden ist. Interessant ist die Kombination Thymin und Cytosin. Diese beiden Basen wirken offenbar synergistisch, denn es entsteht eine neue Form: blumenartige Nanopartikel, die in der Mitte dünn und an den Rändern dicker sind. Mit zunehmender Menge von Thymin werden die Ränder dicker.

„Unsere Arbeit könnte die Basis für eine neue Methode zur Synthese von Nanopartikeln mit vorhersagbaren Strukturen mit fein austarierter Morphologie für eine breite Palette an Anwendungen bilden“, sagt Lu. „So zeigten Nanopartikel mit komplexen Formen und rauen Oberflächen kürzlich besonders gute Ergebnisse als Bestandteile von Katalysatoren und Trägermaterialien für analytische Verfahren wie die oberflächenverstärkte Raman-Spektroskopie. Auch werden sie von Zellen besser aufgenommen.“

Angewandte Chemie: Presseinfo 31/2012

Autor: Yi Lu, University of Illinois at Urbana–Champaign (USA), http://www.chemistry.illinois.edu/faculty/Yi_Lu.html

Angewandte Chemie, Permalink to the article: http://dx.doi.org/10.1002/ange.201203716

Angewandte Chemie, Postfach 101161, 69451 Weinheim, Germany

Dr. Renate Hoer | GDCh
Weitere Informationen:
http://presse.angewandte.de/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Hessische Rarität bedroht - Lanzettblättrige Glockenblume als eigene und bedrohte Art identifiziert
01.03.2017 | Senckenberg Forschungsinstitut und Naturmuseen

nachricht Umprogrammierte Blutgefäße erleichtern Krebsausbreitung
01.03.2017 | Deutsches Krebsforschungszentrum

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: Forscher ahmen molekulares Gedränge nach

Enzyme verhalten sich im geräumigen Reagenzglas anders als im molekularen Gedränge einer lebenden Zelle. Chemiker der Universität Basel konnten diese engen Bedingungen nun erstmals in künstlichen Vesikeln naturgetreu simulieren. Die Erkenntnisse helfen der Weiterentwicklung von Nanoreaktoren und künstlichen Organellen, berichten die Forscher in der Fachzeitschrift «Small».

Enzyme verhalten sich im geräumigen Reagenzglas anders als im molekularen Gedränge einer lebenden Zelle. Chemiker der Universität Basel konnten diese engen...

Im Focus: Researchers Imitate Molecular Crowding in Cells

Enzymes behave differently in a test tube compared with the molecular scrum of a living cell. Chemists from the University of Basel have now been able to simulate these confined natural conditions in artificial vesicles for the first time. As reported in the academic journal Small, the results are offering better insight into the development of nanoreactors and artificial organelles.

Enzymes behave differently in a test tube compared with the molecular scrum of a living cell. Chemists from the University of Basel have now been able to...

Im Focus: Mit Künstlicher Intelligenz das Gehirn verstehen

Wie entsteht Bewusstsein? Die Antwort auf diese Frage, so vermuten Forscher, steckt in den Verbindungen zwischen den Nervenzellen. Leider ist jedoch kaum etwas über den Schaltplan des Gehirns bekannt.

Wie entsteht Bewusstsein? Die Antwort auf diese Frage, so vermuten Forscher, steckt in den Verbindungen zwischen den Nervenzellen. Leider ist jedoch kaum etwas...

Im Focus: Wie Proteine Zellmembranen verformen

Zellen schnüren regelmäßig kleine Bläschen von ihrer Außenhaut ab und nehmen sie in ihr Inneres auf. Daran sind die EHD-Proteine beteiligt, die Professor Oliver Daumke vom MDC erforscht. Er und sein Team haben nun aufgeklärt, wie sich diese Proteine auf der Oberfläche von Zellen zusammenlagern und dadurch deren Außenhaut verformen.

Zellen schnüren regelmäßig kleine Bläschen von ihrer Außenhaut ab und nehmen sie in ihr Inneres auf. Daran sind die EHD-Proteine beteiligt, die Professor...

Im Focus: Safe glide at total engine failure with ELA-inside

On January 15, 2009, Chesley B. Sullenberger was celebrated world-wide: after the two engines had failed due to bird strike, he and his flight crew succeeded after a glide flight with an Airbus A320 in ditching on the Hudson River. All 155 people on board were saved.

On January 15, 2009, Chesley B. Sullenberger was celebrated world-wide: after the two engines had failed due to bird strike, he and his flight crew succeeded...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

„Microbiology and Infection“ – deutschlandweit größte Fachkonferenz 5.-8. März in Würzburg

01.03.2017 | Veranstaltungen

Nebennierentumoren: Radioaktiv markierte Substanzen vermeiden unnötige Operationen

28.02.2017 | Veranstaltungen

350 Onlineforscher_innen treffen sich zur Fachkonferenz General Online Research an der HTW Berlin

28.02.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

„Microbiology and Infection“ – deutschlandweit größte Fachkonferenz 5.-8. März in Würzburg

01.03.2017 | Veranstaltungsnachrichten

CeBIT 2017: Automatisiertes Fahren: Sicheres Navigieren im Baustellenbereich

01.03.2017 | CeBIT 2017

Hybrid-Speicher mit Marktpotenzial: Batterie-Produktion goes Industrie 4.0

01.03.2017 | Energie und Elektrotechnik