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Costruiti i mattoni di Dna che si assemblano da soli

Prova generale per una nuova generazione di materiali

12 ottobre, 20:21
Frammenti di Dna artificiale si assemblano spontaneamente (fonte: T. Wang et al., Nature) Frammenti di Dna artificiale si assemblano spontaneamente (fonte: T. Wang et al., Nature)

E' stato compiuto il primo passo concreto verso la realizzazione di un materiale capace di auto replicarsi: è una 'mattonella' di Dna artificiale composta da moduli che si sono aggregati gli uni agli altri senza la necessità di un intervento esterno. Il risultato, annunciato su Nature, si deve a un gruppo d ricerca coordinato dagli americani Ned Seeman e Paul Chaikin della università di New York.

Questi materiali si basano sull'abilità del Dna di riconoscere e legarsi a molecole complementari. Le molecole di Dna, osservano gli esperti, possono auto-replicarsi all'interno delle cellule viventi, senza alcuna manipolazione esterna, e la riproduzione di questo processo in laboratorio apre le porte alla possibilità dell'eventuale sviluppo di materiali auto-replicanti che seguono una vasta gamma di modelli e in grado di eseguire una varietà di funzioni.

Per realizzare il processo di auto-replicazione, i ricercatori hanno posto una mattonella di Dna in una soluzione chimica dove ha 'riconosciuto' altri moduli complementari e si é legata ad essi dando vita a una mattonella 'figlia'. Questa é stata poi separata dalla mattonella 'madre' riscaldando la soluzione a 40 gradi. Tramite processi analoghi la mattonella 'figlia' è in grado di legarsi ad altri moduli per formare mattonelle 'nipoti'. Il procedimento può essere quindi ripetuto ed è significativo, rilevano gli esperti, che è diverso dai processi di replica che si verificano all'interno della cellula in quanto, per la sua esecuzione, non vi sono componenti biologiche come gli enzimi, e anche il Dna usato è artificiale.

Tecnologie di questo tipo, come i materiali capaci di auto assemblarsi, sono cruciali per esempio per realizzare le nano membrane delle batterie del futuro: come le fuel cell, le celle a combustibile, ''dispositivi per le energie portatili, capaci di accumulare e rilasciare energia con una capacità molto elevata, destinati, per esempio, alle automobili'', ha osservato il direttore Scientifico dell'Istituto Italiano di Tecnologia (Itt), Roberto Cingolani. ''Questi dispositivi - ha aggiunto - si avvalgono di nano-membrane utilizzate per la catalisi che hanno fori piccolissimi, dell'ordine molecolare, che sono difficilissime da realizzare''. E' cruciale quindi, per nanotecnologie come queste, ha proseguito Cingolani, riuscire a realizzare a basso costo dispositivi che si auto assemblano, come nano barrette, per esempio, che sono in grado da sole di assemblarsi per formare una griglia.

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