Взгляд в биомедицину Открытый доступ

Абстрактный

Развитие ДНК-нанотехнологий и их применение в молекулярной медицине и биологии

Чакраборти АК, Рой Т и Мондал С.

ДНК - это наследственный материал с простыми и стабильными строительными блоками фосфата-2'дезоксирибозы-органического азотистого основания с уникальной трехмерной структурой с AT-GC-спариванием двух антипараллельных нитей. ДНК в твердом состоянии или растворе является хорошим носителем электронов и биосовместима с эффективностью связывания со многими белками, органическими молекулами и ионами металлов. С появлением нанотехнологий в области наночастиц серебра-золота и углеродных наночастиц ДНК теперь используется как хороший источник материала для нанотехнологий. В нанотехнологии ДНК молекулы ДНК Уотсона-Крика организованы в различные наноструктуры размером в диапазоне 10-100 нм в особых физических условиях из-за электростатического притяжения между свободными электронами сахара и фосфатного кислорода и азота основания. Однако различные когезионные или липкие концы или структуры петель среди олигонуклеотидных основных нитей помогли создать трехмерные наноструктуры ДНК с различными формами. Образование праздничных соединений во время кроссинговера хромосом является основой ДНК-нанотехнологии, поскольку миллионы раз сжатая трехмерная структура ДНК наследуется в самой ДНК. Плитки ДНК представляют собой водородно-связанные несколько олигонуклеотидов, которые имеют перекрестное разделение между собой на обоих концах. ДНК-оригами - это принцип, когда одна большая одноцепочечная кольцевая ДНК пересекается с сотнями коротких антисмысловых олигонуклеотидных скрепок в разных положениях, что дает разные формы. В принципе, когда плитки ДНК или ДНК-оригами позволяют кристаллизоваться при переходе от 90°C к 4°C в присутствии 10-20 мМ MgCl2 _, образуются нанокристаллы ДНК. Таким образом, золото и серебро, а также многие лекарства были пропитаны в наноклетках ДНК, которые были нацелены на многие патогены и раковые клетки. Такая сокристаллизованная система доставки нанопрепаратов также была интегрирована в антисмысловую/рибозимную/дайсерную молекулярную медицину. В последнее время в наночипах, наносенсорах и наноробототехнике используются нанотехнологии на основе твердой ДНК, объединяющие ДНК с белками или целлюлозой и сшитые стрептавидином-биотином.