Europäisches Nanotechnologienetzwerk
DNA-Nanotechnologie befasst sich mit den einzigartigen Selbstorganisationseigenschaften der DNA, von Nukleobasen bis hin zu großen Einheiten aus hunderten DNA-Strängen. Die konzipierten nanoskaligen Strukturen haben eine prognostizierbare Geometrie und Funktion und sind auf die Hybridisierung komplementärer Basensequenzen zur Erzeugung der Watson-Crick-Doppelhelix angewiesen. In Anbetracht der Tatsache, dass kurze Nukleotidsequenzen unter Einsatz computergestützten Designs chemisch synthetisiert werden können, können die Forscher deren Aufbaueigenschaften kontrollieren. Zudem gestattet die chemische Zusammensetzung der DNA die Einfügung spezifischer Modifikationen in die DNA, wodurch ihr Anwendungsbereich erweitert wird. Zweck des EU-finanzierten Netzwerks für Erstausbildung ESCODNA(öffnet in neuem Fenster) war die Stärkung der Forschung auf diesem Gebiet, indem man die nächste Generation von Nanotechnologieforschern ausbildete. Zudem legte das Konsortium die Grundlagen in Hinsicht auf das Knüpfen von Verbindungen zwischen Forschungsgruppen und Unternehmen auf diesem Gebiet. Die Forscher wollten weitere Materialien wie beispielsweise Proteine in die DNA-Nanostrukturen integrieren, um deren Funktionalität und somit die Anwendungsmöglichkeiten zu erweitern. Man erzeugte DNA-origamibasierte Kraftsensoren, die als Instrumente zur Untersuchung der Aktivität von DNA dienen, die mit anderen Molekülen interagiert. Das Team synthetisierte eine DNA-Kammer, die Proteine enthalten sowie deren Funktion steuern könnte. Überdies gelang es dem Konsortium, ringförmige DNA-Stränge zu erzeugen, die zu kettenartigen Strukturen zusammengeführt wurden. Zentrale Bedeutung für die Funktion von DNA-Nanostrukturen in Biowissenschaft und Medizin ist die Abgabe dieser Komplexe an Zellen. ESCODNA-Wissenschaftler untersuchten die Aufnahme von DNA-Nanostrukturen in Zellen mittels verschiedener Mechanismen einschließlich ihrer Funktionalisierung mit Liganden, die mit spezifischen Membranrezeptoren interagieren können. Die wissenschaftlichen Aktivitäten des Netzwerks gipfelten in der Realisierung wichtiger Errungenschaften in Hinsicht auf das Design funktionaler und dynamischer DNA-Nanostrukturen. Die Einbindung weiterer Materialien in die DNA-Nanostrukturen wird zweifellos deren Anwendungsspektrum einschließlich der Nutzung als Wirkstoff oder Vehikel zur Medikamentenverabreichung erweitern. Gleichzeitig arbeitete das ESCODNA-Netzwerk am interdisziplinären und kooperativen Charakter des Programms zur Fortbildung von Nachwuchsforscherinnen und -forschern auf dem Gebiet der DNA-Nanotechnologie.
Schlüsselbegriffe
Nanotechnologie, DNA, ESCODNA, Protein, Sensor
