Використовуючи технологію ДНК-орігамі дослідники створили крихітну молекулярну нанотурбіну.
Інженери розробили з ДНК мініатюрну турбіну довжиною 25 нм. Нанорозмірний пристрій використовує енергію іонних градієнтів або електричний потенціал у твердотільної нанопори для механічного обертання.
Дослідники використовували у своїй роботі ДНК-орігамі. Це технологія, яка використовує специфічні взаємодії між комплементарними парами основами ДНК для створення динамічних тривимірних нанооб’єктів. Інженери зібрали турбіну з трьома хиральними лопатями, укладеними в крихітний корпус довжиною 25 нм і які працюють у твердотільній нанопорі. Дослідники зібрали дві комбінації, щоб керувати напрямком обертання.
Дизайн нанотурбіни з ДНК. Зображення: Xin Shi et al., Nature Nanotechnology
Одним з найбільш інтригуючих відкриттів цього дослідження стала унікальна природа обертання нанотурбіни ДНК-орігамі. На нього впливає концентрація іонів, дозволяючи одній і тій же турбіні обертатися або за годинниковою стрілкою, або проти годинникової стрілки, в залежності від концентрації іонів Na + в розчині. Ця унікальна особливість, ексклюзивна для нанорозмірів, є результатом складної взаємодії між іонами, водою і ДНК.
Дослідники обіцяють розширення горизонтів нанотехнологій і пропонують численні застосування. Наприклад, в майбутньому ДНК-орігамі можна буде використовувати для створення наномашин, які будуть доставляти ліки до певних типів клітин в організмі людини.