Они способны разворачиваться и сворачиваться около 10 раз, что позволяет использовать их многократно

Американские химики создали нанокристаллы из цепочек ДНК и неорганических молекул, способных несколько раз раскрываться и закрываться при переменах условий окружающей среды подобно тому, как это делают цветы. Эта особенность ДНК-«цветов» позволяет их использовать для упаковки и адресной доставки лекарств, сообщила пресс-служба Университета Северной Каролины в Чапел-Хилл (UNC).

«Никто не отказался бы от появления «умных капсул», которые бы автоматически выделяли лекарство при выявлении болезни и прекращали это делать после излечения. Наш материал позволяет это делать. Подобные ДНК-«цветы» можно будет устроить таким образом, что они будут доставлять четко отмеренную дозу лекарства, а также проводить биопсию или уничтожать тромбы», — заявила доцент UNC Ронит Фримэн, чьи слова приводит пресс-служба вуза.

«Умные капсулы» представляют собой набор из нитей ДНК, встроенных внутрь наноскопических кристаллов из пирофосфата кобальта, неорганического соединения этого металла, фосфора и кислорода. Ученым удалось разработать такую технологию изготовления этих структур, которая позволяет «сшивать» при помощи нитей ДНК блоки, обладающие разными свойствами и структурой, и изготавливать из них сложные конструкции, реагирующие на внешние сигналы.

В частности, исследователи разработали конструкции, похожие по форме и поведению на полипы-анемоны и цветы сухопутных растений, способные раскрываться и закрываться при наличии или отсутствии сигналов об угрозе или при переменах в силе солнечного освещения. В случае с «ДНК -цветами» таким сигналом служат изменения кислотно-щелочного баланса окружающей среды.

Так, рост кислотности среды заставляет ДНК-нити, встроенные в «цветок», сворачиваться в более плотные структуры, в результате чего нанокапсула закрывается. При попадании в нейтральную среду наноструктура возвращается в исходное состояние, что ведет к ее раскрытию и попаданию ее содержимого внутрь новой среды или клетки. Подобным образом, как отмечают ученые, можно как доставлять лекарства внутрь определенных тканей и органов тела, так и извлекать из их клеток возможные биомаркеры развития болезни или опухоли.

Проведенные учеными опыты показали, что ДНК-«цветы» способны разворачиваться и сворачиваться около 10 раз, что позволяет многократно использовать их для решения широкого перечня задач. Помимо медицинских применений, подобные структуры также можно использовать для ликвидации последствий различных техногенных и природных катастроф, а также проведения различных сложных цепочек реакций в фармацевтической и химической промышленности, что в перспективе значительно упростит и удешевит производственные процессы. 

Источник: ТАСС, 20.10.2025.