MEDIZIN
Thermometer aus DNA
Temperaturunterschiede von 0,05 Grad Celsius kann ein Thermosensor noch zuverlässig im Nanomaßstab anzeigen, den Wissenschaftler der Université de Montréal entwickelt haben. Der winzige Sensor basiert auf der Erbsubstanz DNA, ist lediglich fünf Nanometer dick – und damit 20000-mal dünner als ein menschliches Haar.
Von großem Interesse sind nanoskalige Thermosensoren zum Beispiel in der Zellbiologie oder der Nanomedizin, wenn es darum geht, die Temperatur in einzelnen Zellen zu ermitteln. Auch könnten die winzigen Temperaturfühler den kanadischen Forschern zufolge künftig anzeigen, ob natürliche Nanomotoren oder künstliche Nanomaschinen zu überhitzen drohen.
Normalerweise ist ein DNA-Molekül stark gefaltet. Wenn es erhitzt wird, streckt es sich aber. Dieses Prinzip machten sich die Wissenschaftler zunutze. Sie konstruierten synthetische DNA, die nicht nur im Nanobereich exakt misst, sondern auch über eine große Temperaturspanne hinweg einsetzbar ist. Streckt sich die künstliche Erbsubstanz, werden fluoreszierende Moleküle aktiviert. Schnurrt sie beim Abkühlen zusammen, wird auch das registriert. Dank spezieller Verfahren können Biologen, Nanoforscher und Mediziner das DNA-Thermometer zudem mit wenig Aufwand selbst „programmieren“ und so an individuelle Anforderungen anpassen. Tobias Stolzenberg