DNA artificiale, il materiale del futuro

Sono stati i ricercatori dell’Università La Sapienza insieme con l’Università di Milano, a realizzare nanomolecole non esistenti in natura a partire da filamenti di DNA assemblati artificialmente. La ricerca ha dimostrato la possibilità di controllare l’aggregazione delle nanomolecole per la costruzioni di materiali diversi che possono anche esulare dagli scopi strettamente biomedici.

Oggi sono sempre più numerosi gli scienziati che guardano al DNA per applicazioni diverse da quelle strettamente biomediche. Oggi infatti, grazie all’innovazione tecnologica, è possibile ordinare direttamente in rete a costi accessibili filamenti assemblati artificialmente. 

Il DNA dunque è ecocompatibile, non ha impatti ambientali, è economico e può essere versatile per costruire materiali dalle diverse caratteristiche a seconda delle necessità.

Ora, un team di ricercatori della Sapienza,  coordinati da Francesco Sciortino, e dell’Università di Milano, guidati da Tommaso Bellini, con i finanziamenti del MIUR, ha dimostrato che, non solo è possibile “costruire” nanomolecole con il DNA, ma stabilendo la sequenza delle basi, si può intervenire sulla loro forma  e sul modo con cui queste interagiscono tra loro. La ricerca è stata pubblicata su PNAS. 

“Negli anni passati – spiega Francesco Sciortino – gli scienziati si sono dedicati a comprendere la materia che ci circonda, le leggi della meccanica quantistica che regolano le interazioni tra gli atomi e le molecole. Oggi gli scienziati sono impegnati a “costruire” nuove molecole”.

Ma come avviene questo processo? In un comunicato gli scienziati spiegano: “Le nuove molecole sono state sintetizzate per produrre, su nanoscala, strutture a forma di stella con un numero predefinito di bracci.  Mentre il centro della stella è formato da DNA a doppia elica, inerte, i bracci sono formati da singole eliche, che possono appaiarsi con i bracci delle stelle vicine.”
In questo modo i ricercatori possono guidare l’aggregazione per la creazione di materiali diversi. 

Nello studio gli scienziati hanno dimostrato di poter creare un gel costituito da DNA che pul avere diversi utilizzi: matrice per il trasporto di farmaci, nano-fabbrica per la espressione di proteine, materiale con proprietà elastiche controllabili con la temperatura.   

“Costruire con il DNA apre immensi orizzonti per la scienza dei materiali, limitati solo dalla nostra immaginazione”, conclude Sciortino.

Questa ricerca ha confermato la possibilità di gestire queste nanomolecole in modo che dalal loro aggregazioni risulti il materiale voluto.