En gruppe forskere fra Center for DNA-Nanoteknologi, CDNA, og Interdisciplinært Nanoscience Center, iNANO, ved Aarhus Universitet beskriver i en artikel i tidsskriftet ACS Nano hvordan de med et nyudviklet computerprogram kan folde DNA i vilkårlige nano-strukturer.
Som et eksempel har forskerne formet delfinerne fra Aarhus Universitets logo i DNA med en størrelse på kun 200 nanometer, hvilket svarer til en hundrededel af bredden på et menneskehår. Til at lave delfinen fra AU’s logo blev der designet 216 stykker DNA som blev bestilt ved et lokalt DNA-syntesefirma. I laboratoriet blev DNA-stykkerne blandet med en længere DNA-streng, oprenset fra en virus, som ved opvarmning og afkøling selv finder sammen i den ønskede todimensionale delfin-lignende struktur.
Teknikken til at folde DNA kaldes DNA-origami - opkaldt efter den japanske papirfoldningskunst, origami - blev opfundet for nyligt af Paul W. Rothemund fra California Institute of Technology. At det faktisk lykkedes forskerne at forme DNA-stykkerne til AU’s delfiner blev bekræftet af en efterfølgende scanning med Atomar Kraft Mikroskopi, AFM. Det blev desuden vist at DNA-delfinerne kunne designes med fleksible haler og at de kunne samles to-og-to i en konstellation der ligner delfinparret fra AU’s logo.
Studierne er udført i et interdisciplinært samarbejde mellem tre forskningsgrupper ved Molekylærbiologi, Fysik og Kemi der alle er tilknyttet
Center for DNA-Nanoteknologi
. De omtalte DNA-strukturer er designet og samlet i professor Jørgen Kjems’ gruppe ved Molekylærbiologisk Institut. Jørgen Kjems udtaler:
DNA-origamimetoden er en helt unik metode til at selv-organisere DNA i komplicerede strukturer helt nede på den skala hvor vores molekyler i kroppen taler med hinanden. Den software vi har designet gør det meget hurtigere og mere sikkert at designe vilkårlige DNA-origamistrukturer. Hvor det hidtil har taget uger at konstruere strukturer manuelt, kan vi nu gøre det på få sekunder.
Det tværfaglige Center for DNA-Nanoteknologi blev etableret i 2007 som et af Danmarks Grundforskningsfonds ’Centres of Excellence’. Et af hovedtemaerne for centerets forskning er anvendelsen af DNA som et materiale der kan programmeres til at samle nanobyggesten til funktionelle nanostrukturer. Professor Kurt Gothelf, som er leder for Center for DNA-Nanoteknologi, udtaler:
Det er helt utroligt fascinerende at over 200 stykker DNA kan programmeres til at danne komplekse prædesignede strukturer på nanoskala.
Han fortsætter:
Vi har igangsat adskillige forskningsprojekter hvor vi bruger metoden til at samle funktionelle nanostrukturer til anvendelse inden for sygdomsbekæmpelse, diagnostik og elektronik.
Center for DNA-Nanoteknologi er en del af Interdisciplinært Nanoscience Center, iNANO, der ledes af professor Flemming Besenbacher, hvis gruppe har stået for at visualisere DNA-delfinerne og deres fleksibilitet ved hjælp af Atomar Kraft Mikroskopi, AFM. Flemming Besenbacher udtaler:
Dette er et eksempel på et meget succesfuldt tværfagligt samarbejde mellem Jørgen Kjems’, Kurt Gothelfs og min egen gruppe. Det er tværfaglige samarbejder af denne type der vil blive styrket yderligere når Aarhus Universitets nye iNANO-hus står færdigt og de tre forskningsgrupper flytter under samme tag.
Forskernes arbejde er publiceret for nyligt i online-udgaven af ACS nano og bliver trykt den 24. juni 2008. Abstraktet kan læses
her
, men det kræver abonnement at downloade artiklen.
Olie holder verden i gang, men det sker desværre - mere eller mindre bevidst, at det klæbrige stads ender i verdenshavene og medfører forurening af kystområder og - altid effektivt på billeder - fugledød. Men forskere ved MIT har nu udviklet et billigt papirlignende materiale, der ganske enkelt absorberer al olien uden at tage noget vand med. Det er havets svar på køkkenrullen!
Materialet, som endnu ikke er navngivet, er udviklet gennem nanoteknologi og er grundlæggende en måtte bestående af et virvar af nanowirer. Wirerne er behandlet, så de er vandafvisende, hvilket betyder, at kun hydrofobiske substanser som fx olie absorberes i materialet.
Nano-papiret kan absorbere 20 gange dets egen vægt i olie - og både papir og olie kan sågar genbruges. Det sker ved at opvarme papiret, så olien fordamper, og når dampen fortættes kan olien således bruges igen. Produktionsmetoden er nogenlunde den samme som ved papir, så den er forholdsvis simpel og kan samtidig skaleres op, hvilket kan gøre produktionen billigere end andre nano-materialer.
Af anvendelsesmuligheder udover bekæmpning af oliespild, forestiller man sig endvidere, at papiret også kan bruges til filtrering af vand.
Dannelse af biofilm er et hygiejneproblem inden for fødevareindustrien. Forskere er nu igang med at designe og teste nye overfaldebehandlinger med antibakterielle egenskaber baseret på nanoteknologi. Dette kan du læse om i artiklen:
Bekæmpelse af bakterier på overflader med nanoteknologi
Har du været med til at udvikle en helt ny teknologi indenfor nanotech? Og ønsker du at gøre teknologien til en forretning? Så er der mulighed for at få fingre i 300.000 euro til at gøre ideen til virkelighed.
Den italienske virksomhed Veneto Nanotech afholder Nanochallenge 2008, hvilket er en international konkurrence, der går ud på at udvikle en god forretningsplan for et nyt projekt baseret på nanoteknologi eller avancerede polymer materialer.
Nanochallenge involverer vigtige medspillere indenfor nanotech og kan således være et godt afsæt i opstartsfasen af en ny virksomhed. De foregående år har nanochallenge tiltrukket deltagere fra førende universiteter og forskningscentre fra hele verden.
For at deltage skal du som nævnt have en forretningside, der bygger på nano- eller polymer teknologi. Derudover skal dit team bestå af mindst to personer. Du kan tilmelde dig
her
. Sidste chance for tilmelding er 21. juli. Du kan læse meget mere om Nanochallenge 2008
her
.
Her fra NANOvidensbanken ønsker vi alle deltagere held og lykke.
