Mediante la papiroflexia de ADN, un grupo de científicos logra crear una caja de tamaño nanométrico con candado y llave.Unos investigadores daneses, utilizando únicamente una tira de
ADN han creado una pequeña caja con una tapa que se puede cerrar o abrir mediante una serie de llaves de ADN.
Esta caja es diferente a otras que han experimentado ya otros científicos (con el uso de este tipo de papiroflexia de ADN para construir objetos tridimensionales) gracias a sus laterales sólidos y partes móviles.
John Reif, profesor de ciencias informáticas en Duke University afirma que “es la primera vez que una
nanoestructura de este tipo tiene una tapa controlable y programable.
Gracias a este descubrimiento, en el futuro se cree que este contenedor de escala nanométrica se podría utilizar para un extenso abanico de posibilidades, desde su uso como vehículo distribuidor de fármacos en el cuerpo hasta su utilización como puerta lógica.
El ADN es un material de construcción idóneo para las nanoestructuras, se produce fácilmente y en grandes cantidades: un científico llamado kjmes, biólogo molecular en el Centro Universitario Aarhus para
Nanotecnología de ADN que dirigió la investigación y su equipo secuestraron un virus para manufacturar copias de secuencia que diseñaron, se dobla fácilmente y de forma predecible siempre de acuerdo con su
secuencia.
Para diseñar la caja se desarrolló un programa informático para generar una sola tira de
secuencia de ADN que, con otros pequeños fragmentos de ADN actuaban como grapas, se auto-ensamblarían para poder tener la forma deseada.
La secuencia fue concebida con muchas regiones complementarias para que se pudiera doblar automáticamente en seis hojas cuadradas , como un acordeón(los laterales de la caja) y en la base a la tendencia natural del ADN para emparejarse en tiras dobles. Las grapas del ADN, hicieron que los bordes de las hojas se uniesen para formar un cubo vacío con una tapa articulada.
Para que la tapa se pudiera cerrar, Kjems y su equipo crearon dos pestillos de ADN y sus bordes eran pegajosos. En circunstancias normales, los pestillos se pegaron a la caja, cerrándola de tal manera. Pero al añadir las dos llaves de ADN, los pestillos se pegan a ellas y provocan que la tapa se abra. Dos moléculas de tinte, una de ellas unida al borde de la caja y la otra a la tapa, resaltan de color rojo cuando están cerca una de la otra, y de color verde cuando se alejan, así facilitan deducir cuando esta la caja abierta o cerrada.
Kjems tiene diferentes tipos de utilidades para estas cajas, como cargarlas con fármacos y programas y programar las cajas para que se abran en respuesta a algún tipo de señal biológica dentro del cuerpo, por ejemplo un virus o un gen de cáncer y así soltar la carga terapéutica.
El científico Rothemuf afirma que “ Hay una forma por la que resultan más interesante que casi cualquier otro tipo de esquema de encapsulación a escala nanométrica imaginable para un propósito de este tipo, y esto es gracias a estas tapas y su capacidad para ser programadas de infinitos modos, ya que esto no es capaz de hacerlo ninguna otra cápsula nano-fármaca”.
Hoy en día no se puede hacer utilización real de la caja de ADN ya que solo ha sido probado en tubo de ensayo, aunque estas cajas son suficiente sólidas como para meter dentro de ellas un
ribosoma o un pequeño virus, aunque no se sabe todavía si podrán estar dentro de un sistema viviente.
Kjems también quiere poder utilizarlas como componentes electrónicos, puesto que poseen dos llaves diferenciadas, las cajas actúan como puertas de ADN, abriéndose sólo cuando ambas llaves están presentes. Con una serie de cambios sencillos, también podrían ser útiles como
puertas de tipo NOT o de tipo OR. Kjems afirma que “ se podría construir un ordenador de ADN con el uso de estas cajas.
