Новый материал, созданный на основе синтетической ДНК, способен растекаться и затем вновь восстанавливать свою исходную форму. В будущем этот гидрогель может найти применение в медицине.
Описание разработки, созданной британскими специалистами из Корнуэльского университета, опубликовано в журнале Nature Nanotechnology.
Гидрогели относятся к метаматериалам (материалам с особыми свойствами, не встречающимся в природе) и состоят из органических молекул. В промежутки между этими молекулами могут проникать жидкости, так что гидрогели, подобно губкам, способны впитывать воду и растворы различных веществ.
Такое свойство гидрогелей уже используется в фармацевтике: вбирая в себя лекарства, эти материалы затем медленно отдают их пораженным тканям. Поэтому особое внимание ученых привлекает форма гидрогелей – чем точнее она соответствует ране или же строению того или иного органа, тем эффективнее становится лечение.
Чтобы создать материал, способный при необходимости принимать нужную форму, авторы исследования разработали гидрогель, состоящий из синтетической ДНК. Ее молекулы не несут никакой генетической информации, но при добавлении специальных белков они способны воспроизводить себя, выстраиваясь в трехмерную сеть.
Такая сеть, образованная отдельными клубками ДНК диаметром в 1 микрон, и лежит в основе нового гидрогеля. Ученые показали, что если поместить гидрогель в формочки в виде букв (D, N и A), а затем подвергнуть его обезвоживанию и вылить, то материал превращается в бесформенную лужицу, которая, тем не менее, «помнит» о своей прежней форме.
Как только гидрогель снова помещали в воду, он набухал и расправлялся в виде букв. Пока ученые точно не могут определить, чем именно объясняются такие свойства гидрогеля, однако надеются, что в дальнейшем его можно будет использовать в медицинских целях.
