Revolution im Nanobereich nun auch in der Biologie
Das EU-finanzierte Projekt NUCAN (Nucleic Acid Based Nanostructures) entwickelte Bausteine, aus denen sich innovative Materialien für eine Vielzahl von Anwendungen in der Bioanalytik, Nanoelektronik und für den Wirkstofftransport herstellen lassen.
Die Eigenschaften von DNA-Strukturen eignen sich hervorragend als Basis für Polymere und Makromoleküle, aus denen sich ein-, zwei- und dreidimensionale Konstrukte im Nanometermaßstab erschaffen lassen. Diese Konstrukte mit der Bezeichnung Nabnanos (DNA-basierte Nanostrukturen) erfordern bei der Entwicklung ihrer DNA- und PNA (Peptid-Nukleinsäure)-Sequenzen eine intensive Teamarbeit.
Forschungsergebnisse von NUCAN sind u.a. programmierbare selbstorganisierende DNA-Protein-Nanostrukturen, die auch bei hohen Temperaturen enzymatische Aktivität entwickeln. Außerdem wurden, basierend auf metallischen Nanopartikeln und einwandigen Kohlenstoffnanoröhren (SWNT), Nabnanos für nanoelektronische Anwendungen entworfen. Es gelang auch, Gold- und Silber-Nanobeads unterschiedlicher Größe an DNA-Oligomere (bestimmte Molekülarten) bzw. DNA an Kohlenstoffnanoröhren zu binden.
Weiterhin wurden Nabnanos zur Produktion selbstorganisierender Transistoren eingesetzt und Protokolle für die chemische Veränderung von Oberflächenstrukturen entwickelt, damit Nabnanos an Oberflächen von Elektroden, Silizium oder Glas binden können.
Zudem wurden im Verlauf des Projekts zahlreiche biochemische Protokolle für die Konstruktion von Nanostrukturen mittels komplexer Hard- und Software-Anwendungen entwickelt und optimiert. Als Basis für nanoelektronische Schaltkreise wurden elektrisch leitfähige Nanodrähte hergestellt, um nur einige der Ergebnisse des Projektteams zu nennen.
Zum Projektabschluss wurden die Nanostrukturen an mehreren menschlichen Zelltypen getestet, wobei sich zeigte, dass sich Nabnanos hervorragend für den Wirkstofftransport eignen. Damit könnten zahlreiche bereits zugelassene Wirkstoffe neu formuliert werden, um Nebenwirkungen zu reduzieren und gezielter Wirkstoffe zu verabreichen. Die Ergebnisse der Forschungen wurden in verschiedenen internationalen Fachzeitschriften und auf Fachtagungen vorgestellt.
Die Eigenschaften von DNA-Strukturen eignen sich hervorragend als Basis für Polymere und Makromoleküle, aus denen sich ein-, zwei- und dreidimensionale Konstrukte im Nanometermaßstab erschaffen lassen. Diese Konstrukte mit der Bezeichnung Nabnanos (DNA-basierte Nanostrukturen) erfordern bei der Entwicklung ihrer DNA- und PNA (Peptid-Nukleinsäure)-Sequenzen eine intensive Teamarbeit.
Forschungsergebnisse von NUCAN sind u.a. programmierbare selbstorganisierende DNA-Protein-Nanostrukturen, die auch bei hohen Temperaturen enzymatische Aktivität entwickeln. Außerdem wurden, basierend auf metallischen Nanopartikeln und einwandigen Kohlenstoffnanoröhren (SWNT), Nabnanos für nanoelektronische Anwendungen entworfen. Es gelang auch, Gold- und Silber-Nanobeads unterschiedlicher Größe an DNA-Oligomere (bestimmte Molekülarten) bzw. DNA an Kohlenstoffnanoröhren zu binden.
Weiterhin wurden Nabnanos zur Produktion selbstorganisierender Transistoren eingesetzt und Protokolle für die chemische Veränderung von Oberflächenstrukturen entwickelt, damit Nabnanos an Oberflächen von Elektroden, Silizium oder Glas binden können.
Zudem wurden im Verlauf des Projekts zahlreiche biochemische Protokolle für die Konstruktion von Nanostrukturen mittels komplexer Hard- und Software-Anwendungen entwickelt und optimiert. Als Basis für nanoelektronische Schaltkreise wurden elektrisch leitfähige Nanodrähte hergestellt, um nur einige der Ergebnisse des Projektteams zu nennen.
Zum Projektabschluss wurden die Nanostrukturen an mehreren menschlichen Zelltypen getestet, wobei sich zeigte, dass sich Nabnanos hervorragend für den Wirkstofftransport eignen. Damit könnten zahlreiche bereits zugelassene Wirkstoffe neu formuliert werden, um Nebenwirkungen zu reduzieren und gezielter Wirkstoffe zu verabreichen. Die Ergebnisse der Forschungen wurden in verschiedenen internationalen Fachzeitschriften und auf Fachtagungen vorgestellt.
