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FP6

AMNA — Ergebnis in Kürze

Project ID: 13575
Gefördert unter: FP6-NMP
Land: Schweden

Molekulartechnologie im Subnanometer-Bereich

Nanotechnologische Anwendungen werden für die nächste Phase der Molekulartechnologie im Subnanometerbereich weiterentwickelt.
Molekulartechnologie im Subnanometer-Bereich
Das Projekt AMNA (Addressable molecular node assembly - a generic platform of nano-scale functionalised surfaces based on a digitally addressable molecular grid) entwickelte eine Nanotechnologieplattform auf Basis eines 100-Nanometer-Gitters von addressierbaren molekularen Funktionseinheiten (Knoten). Das EU-finanzierte Projekt wählte diesen modularen Bottom-up-Ansatz mit dem Ziel, funktionelle Gruppen an definierten Stellen mit Subnanometer-Präzision zu positionieren.

Die Partner entwickelten ein neuartiges verzweigtes Phosphoramidit-Monomer und synthetisierten funktionalisierte Oligonukleotide, die in einem Knoten organisiert sind. Auf Basis systematischer Analysen der Oligonukleotid-Hybridisierung wurde eine Plattform für die Konstruktion supramolekularer doppelsträngiger Oligonukleotidnetze entwickelt.

Mithilfe von Fluoreszenzmarkern und Analysen der Energietransferraten gelang es, anhand des Energietransfers die zweidimensionale Knotenstruktur vorherzusagen. Die Partner des AMNA-Projekts demonstrierten erstmals die Assemblierung von DNA-Hexagonen auf Basis neuartiger trigonaler DNA-Oligonukleotide, die an eine Lipiddoppelschicht gebunden werden. Anschließend wurden neue Analyseverfahren zur Charakterisierung dieser DNA-Konstrukte entwickelt und präsentiert. Diese und weitere Studienergebnisse wurden bereits in Fachzeitschriften veröffentlicht.

Eine fluoreszenzmikroskopische Analyse lipidverankerter DNA-Oligomere in einer Lipidschicht zeigte, wie die Verteilung, Mischung und Freisetzung lipidmodifizierter Oligonukleotide kontrolliert werden kann, was vor allem für eine prospektiv kontrollierte Mischung/Hybridisierung von Oligonukleotiden auf Lipidschnittstellen von Bedeutung ist. Eine andere Studie demonstrierte, dass es möglich ist, komplementäre DNA an ein membranverankertes lipidmodifiziertes Oligonukleotid zu hybridisieren.

Zu den Ergebnissen des Projekts zählt auch die Weiterentwicklung spezieller chemischer Verfahren zur Erzeugung kreuzvernetzter Hexagone. Diese könnten als Bausteine für die Nanokonstruktion dienen, statt bei jeder Konstruktion eines Netzwerks einzelne Oligonukleotide anhängen zu müssen.

Die Ergebnisse des AMNA-Projekts ebnen den Weg für die weitere Entwicklung verschiedener anspruchsvoller Nanotechnologieanwendungenfür neue bahnbrechende Entwicklungen auf diesem Gebiet. Dabei können integrierte Einheiten und andere Funktionalitäten im Maßstab außerordentlich verkleinert werden.

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