Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Konstruieren mit DNS, dem Baustein des Lebens

15.11.2011
In den modernen Natur- und Ingenieurwissenschaften werden zunehmend biomimetische Ansätze zur Synthese neuer Materialien verfolgt.

Diese nutzen die spezifische Fähigkeit von Biomolekülen zur molekularen Erkennung und Selbstorganisation, um mit einem minimalen Material- und Energieeinsatz Strukturen ‚additiv’ aufzubauen und diese dann als Templat für die kontrollierte Organisation anorganischer Materie zu nutzen.

Dabei hat diese Forschungsrichtung heute bereits einen Stand erreicht, der weit über das reine Nachstellen, was die Natur an Strukturbildungsmechanismen anbietet, hinausgeht. Insbesondere findet Desoxyribonukleinsäure (DNS) zunehmende Beachtung als unikales Konstruktionsmaterial in der synthetischen Nanotechnologie. Forscher dieser jungen Disziplin steuern durch eine gezielte Anordnung der vier Nukleobasen die Selbstorganisation von DNS-Strängen zu artifiziellen Architekturen.

Die Gruppe von Prof. Michael Mertig an der Physikalischen Chemie der TU Dresden hat in Zusammenarbeit mit dem Labor von Prof. Itamar Willner an der Hebrew University of Jerusalem nun einen neuen Ansatz entwickelt, um aus nur einer einzelnen DNS-Sequenz eine Vielzahl von identischen DNS-Nanoröhren mit einem kontrollierbaren Durchmesser herzustellen.

Wie die Forscher in ihrem Artikel in der Fachzeitschrift „Nature Communications“ berichten, ist es ihnen gelungen zu zeigen, dass in Abhängigkeit von der Länge und Sequenz der eingesetzten DNS-Stränge der Durchmesser der Röhren gezielt eingestellt werden kann. Darüber hinaus konnten sie demonstrieren, dass ihr gewähltes Konstruktionsprinzip geeignet ist, um an der ‚wabenförmigen’ Mantelstruktur metallische Nanopartikel periodisch und hochdicht anzuordnen. Dabei wird eine Präzision in der Ortsauflösung erzielt, die mit heutigen lithographischen Methoden nicht erreichbar ist.

Das beschriebene Verfahren hat das Potenzial einer massiven Parallelfabrikation von identischen, geometrisch wohl definierten Strukturen. Das macht das Verfahren interessant für seine zukünftige Nutzung zur Herstellung von elektrischen und photonischen Komponenten und Systemen. Damit sind die Forscher der Realisierung ihrer Vision, der künftigen Selbstorganisation von molekularen Grundbausteinen zu opto-elektronischen Schaltkreisen einen Schritt näher gekommen.

Die Forschung wird von der Deutschen Forschungsgemeinschaft im Rahmen des Graduiertenkollegs „Nano- und Biotechniken für das Packaging elektronischer Systeme“ (DFG 1401/2) unterstützt.

Informationen für Journalisten:
Prof. Michael Mertig
E-Mail: michael.mertig@tu-dresden.de
Tel. 0351 479 40294
Pressestelle, Tel.: 0351 463-32398

Kim-Astrid Magister | idw
Weitere Informationen:
http://www.tu-dresden.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Materialwissenschaften:

nachricht Wussten Sie, dass Verpackungen durch Flash Systeme intelligent werden?
23.05.2017 | Heraeus Noblelight GmbH

nachricht Bessere Kathodenmaterialien für Lithium-Schwefel-Akkus
17.05.2017 | Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie GmbH

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Lässt sich mit Boten-RNA das Immunsystem gegen Staphylococcus aureus scharf schalten?

Staphylococcus aureus ist aufgrund häufiger Resistenzen gegenüber vielen Antibiotika ein gefürchteter Erreger (MRSA) insbesondere bei Krankenhaus-Infektionen. Forscher des Paul-Ehrlich-Instituts haben immunologische Prozesse identifiziert, die eine erfolgreiche körpereigene, gegen den Erreger gerichtete Abwehr verhindern. Die Forscher konnten zeigen, dass sich durch Übertragung von Protein oder Boten-RNA (mRNA, messenger RNA) des Erregers auf Immunzellen die Immunantwort in Richtung einer aktiven Erregerabwehr verschieben lässt. Dies könnte für die Entwicklung eines wirksamen Impfstoffs bedeutsam sein. Darüber berichtet PLOS Pathogens in seiner Online-Ausgabe vom 25.05.2017.

Staphylococcus aureus (S. aureus) ist ein Bakterium, das bei weit über der Hälfte der Erwachsenen Haut und Schleimhäute besiedelt und dabei normalerweise keine...

Im Focus: Can the immune system be boosted against Staphylococcus aureus by delivery of messenger RNA?

Staphylococcus aureus is a feared pathogen (MRSA, multi-resistant S. aureus) due to frequent resistances against many antibiotics, especially in hospital infections. Researchers at the Paul-Ehrlich-Institut have identified immunological processes that prevent a successful immune response directed against the pathogenic agent. The delivery of bacterial proteins with RNA adjuvant or messenger RNA (mRNA) into immune cells allows the re-direction of the immune response towards an active defense against S. aureus. This could be of significant importance for the development of an effective vaccine. PLOS Pathogens has published these research results online on 25 May 2017.

Staphylococcus aureus (S. aureus) is a bacterium that colonizes by far more than half of the skin and the mucosa of adults, usually without causing infections....

Im Focus: Orientierungslauf im Mikrokosmos

Physiker der Universität Würzburg können auf Knopfdruck einzelne Lichtteilchen erzeugen, die einander ähneln wie ein Ei dem anderen. Zwei neue Studien zeigen nun, welches Potenzial diese Methode hat.

Der Quantencomputer beflügelt seit Jahrzehnten die Phantasie der Wissenschaftler: Er beruht auf grundlegend anderen Phänomenen als ein herkömmlicher Rechner....

Im Focus: A quantum walk of photons

Physicists from the University of Würzburg are capable of generating identical looking single light particles at the push of a button. Two new studies now demonstrate the potential this method holds.

The quantum computer has fuelled the imagination of scientists for decades: It is based on fundamentally different phenomena than a conventional computer....

Im Focus: Tumult im trägen Elektronen-Dasein

Ein internationales Team von Physikern hat erstmals das Streuverhalten von Elektronen in einem nichtleitenden Material direkt beobachtet. Ihre Erkenntnisse könnten der Strahlungsmedizin zu Gute kommen.

Elektronen in nichtleitenden Materialien könnte man Trägheit nachsagen. In der Regel bleiben sie an ihren Plätzen, tief im Inneren eines solchen Atomverbunds....

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Meeresschutz im Fokus: Das IASS auf der UN-Ozean-Konferenz in New York vom 5.-9. Juni

24.05.2017 | Veranstaltungen

Diabetes Kongress in Hamburg beginnt heute: Rund 6000 Teilnehmer werden erwartet

24.05.2017 | Veranstaltungen

Wissensbuffet: „All you can eat – and learn”

24.05.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

DFG fördert 15 neue Sonderforschungsbereiche (SFB)

26.05.2017 | Förderungen Preise

Lässt sich mit Boten-RNA das Immunsystem gegen Staphylococcus aureus scharf schalten?

26.05.2017 | Biowissenschaften Chemie

Unglaublich formbar: Lesen lernen krempelt Gehirn selbst bei Erwachsenen tiefgreifend um

26.05.2017 | Gesellschaftswissenschaften