Вчені побудували з ДНК нанороботів для вилову вірусів

В Іллінойському університеті в Урбані-Шампейні (University of Illinois at Urbana Champaign) створили NanoGripper — щось на кшталт чотирипалої руки з цілісного фрагмента ДНК. він не може проникнути в клітину і, крім того, NanoGripper здатний доставляти ліки до клітин-мішеней, що дає надію на його застосування в боротьбі з раком.

За словами вчених, це перша робота такого роду, що дозволяє з однієї нерозривної нитки ДНК створити захоплення нанометрового масштабу. Нитку багаторазово згинають, щоб відтворити чотирипале захоплення з трьома рухомими суглобами на кожному «пальці». NanoGripper був протестований на захопленні вірусу COVID-19: чутливі елементи захвату суглобів були налаштовані на виявлення спайкових білків вірусу. Щойно вірус потрапляв у зону дії захоплення, він відразу охоплювався.

Чужорідний елемент, закріплений на вірусі, не давав йому поринути у клітину. У поєднанні з діагностичною системою, це дозволяло легко ідентифікувати патоген. Зафіксований та знерухомлений вірус ставав мішенню для флуоресцентних молекул, що видавало його присутність. Таким чином, NanoGripper відкриває можливість підрахунку вірусів у біоматеріалі, забезпечуючи надточну діагностику.

Запропоноване рішення не допоможе вилікувати людину, що вже заразилася, але може використовуватися як профілактичний захід. Наприклад, як назального спрею, що створює захисний бар’єр проти вірусів. Досить закапатиме ніс, і своєрідні «капкани» для вірусних частинок будуть готові.

Як відзначають дослідники у своїй роботі, опублікованій у журналі Science Robotics, відкриття має ширший потенціал, ніж заявлено в статті. NanoGripper може використовуватися для доставки ліків від раку безпосередньо до клітин, налаштування на інші віруси, такі як ВІЛ або гепатит, а також для діагностики.

«Ми прагнули створити робота з м’якого матеріалу нанорозмірного масштабу з небаченими раніше функціями захоплення, яке могло б взаємодіяти з клітинами, вірусами та іншими молекулами для біомедичних застосувань, — пояснюють вчені. — Ми використовуємо ДНК через її унікальні структурні властивості: міцність, гнучкість і програмованість. Навіть для області ДНК-орігамі це новаторство з погляду принципу проектування. Ми згинаємо одну довгу нитку ДНК туди-сюди, щоб за один крок отримати всі елементи, як статичні, так і рухливі ».