Μικροσκοπική Μόνα Λίζα αποτυπωμένη σε καμβά από DNA. The world's smallest Mona Lisa

Χάρη σε ειδικό λογισμικό. Three new strategies for using DNA to generate large, self-assembling shapes create everything from a nanoscale teddy bear to a nanoscale Mona Lisa. Conceptual animation of a fractal assembly process for creating the Mona Lisa out of DNA. Credit: Caltech

Ερευνητές στις ΗΠΑ δημιούργησαν την μικρότερη παγκοσμίως Μόνα Λίζα του Λεονάρντο ντα Βίντσι πάνω σε ένα καμβά από DNA, όπως αναφέρεται σε σχετικό άρθρο του Nature.

Rendered atomic force microscopy images of the Mona Lisa, a bacterium, and a rooster self-assembled from DNA origami tiles. Credit: GRIGORY TIKHOMIROV, PHILIP PETERSEN, AND LULU QIAN / CALTECH

Οι επιστήμονες είχαν στο παρελθόν αναπτύξει μια μέθοδο που τους επιτρέπει να διπλώνουν μακριές έλικες του μορίου του DNA σε προκαθορισμένα σχήματα, περίπου όπως ένα ιαπωνικό οριγκάμι. Οι δομές του DNA αυτοσυναρμολογούνται έτσι ώστε να σχηματίζουν ένα συγκεκριμένο σχήμα.

Η τεχνική αυτή -γνωστή και ως «DNA οριγκάμι»- έχει ήδη φέρει επανάσταση στη νανοτεχνολογία, ανοίγοντας νέες δυνατότητες για τη δημιουργία μικροσκοπικών μοριακών συσκευών ή «έξυπνων» υλικών που μπορούν να προγραμματισθούν κατά βούληση.

New techniques in DNA self-assembly allow researchers to create the largest to-date customizable patterns with nanometer precision on a budget. DNA rendering of the Mona Lisa viewed with atomic force microscopy. Credit: Qian laboratory

Οι ερευνητές, με επικεφαλής την αναπληρώτρια καθηγήτρια Εμβιομηχανικής Λούλου Τσιάν του Ινστιτούτου Τεχνολογίας της Καλιφόρνια (Caltech), βελτίωσαν περαιτέρω την τεχνική, ώστε να δημιουργούνται μεγαλύτεροι από ποτέ «καμβάδες» από DNA, που μπορούν να αναπαραστήσουν ακόμη και ένα πίνακα ζωγραφικής όπως η διάσημη Μόνα Λίζα.

Οι επιστήμονες ανέπτυξαν ένα ειδικό λογισμικό που παίρνει μια εικόνα όπως η Μόνα Λίζα, τη διαχωρίζει σε μικρά τετραγωνάκια και μετά αποφασίζει ποιές αλληλουχίες μορίων DNA θα αναδημιουργήσουν κάθε τετραγωνάκι. Τελικά, αυτά τα επιμέρους κομματάκια αυτοσυναρμολογούνται σε μια ενιαία εικόνα.

Πηγές: Grigory Tikhomirov, Philip Petersen, Lulu Qian. Fractal assembly of micrometre-scale DNA origami arrays with arbitrary patterns. Nature, 2017; 552 (7683): 67 DOI: 10.1038/nature24655 - http://www.tovima.gr/science/article/?aid=923649 - http://www.caltech.edu/news/worlds-smallest-mona-lisa-80563