Maschinen aus DNA
Origami ist die uralte japanische Kunst des Papierfaltens. Nun übertragen Biotechnologen das Prinzip auf DNA und schaffen nanometerkleine Objekte. Was erst wie Spielerei anmutete, lässt Science-Fiction-Träume wahr werden.
- Jens Lubbadeh
DNA ist Träger unserer Erbgutinformation. Das Molekül ist von seinem Verhalten her sehr vorhersagbar. Das machen sich Forscher zunutze und falten daraus beliebige Strukturen im Nanometer-Bereich, wie Technology Review in seiner neuen Ausgabe 11/2013 berichtet (das Heft können Sie hier bestellen). 2007 gelang das Paul Rothemund vom California Institute of Technology zum allerersten Mal. Er faltete einen DNA-Strang zu einem 100 Nanometer großen Smiley sowie zu anderen geometrischen Figuren. Rothemund taufte die neue Technik DNA-Origami, analog zur alten japanischen Papierfalt-Kunst. Andere Forscher wie Hendrik Dietz von der TU München entwickelten das Verfahren weiter, sodass auch mittlerweile beliebige dreidimensionale Objekte aus DNA gebaut werden können. Der große Vorteil des DNA-Origami: Die Objekte organisieren sich von Grund auf selbst. Bislang konnten Wissenschaftler nur mit Rasterkraftmikroskopen einzelne Moleküle im Nanometer-Bereich beeinflussen.
Damit rückt die Vision vom Nano-Assembler näher, einem nanometerkleinen Apparat, der jede beliebige Struktur aus ihren atomaren Bausteinen von Grund auf bauen kann. „DNA-Origami ist natürlich noch kein Nano-Assembler“, sagt Rothemund. „Aber wir haben damit nun die Möglichkeit, winzigste Dinge gezielt irgendwo zu platzieren – egal ob es elektronische Komponenten oder chemische Verbindungen sind. Und dafür müssen wir sie weder berühren noch irgendwelche Maschinen benutzen.“ Mittlerweile ist es sogar möglich, Nano-U-Boote aus DNA zu bauen, die man mit Medikamenten beladen kann, die diese gezielt an bestimmten Zellen abladen können.
Mehr zum Thema in Technology Review:
(jlu)
