ENGINEERINGNET.BE - Met DNA beklede kleine deeltjes, ofwel colloïden, kunnen zich aan elkaar binden, reageren op veranderingen in hun omgeving, en bewegen zelfs als ze worden blootgesteld aan licht.
“DNA kan enorme invloed hebben op hoe een deeltje zich gedraagt,” zegt onderzoeker Bárbara Malheiros. “Dat hangt af van hoeveel DNA er op het deeltjesoppervlak aanwezig is, hoe het op het oppervlak is verdeeld, en welk type DNA het is.”
In haar proefschrift vergeleek Malheiros twee verschillende manieren om DNA aan deeltjes te koppelen: klikchemie en een eiwitbindende benadering, genaamd biotine-streptavidine.
“Hoewel beide benaderingen met succes DNA op de deeltjes plaatsen, vormen ze verschillende kristalachtige structuren. Dit suggereert dat de manier waarop DNA aan het oppervlak is gehecht, van invloed is op hoe de deeltjes daarna met elkaar omgaan.”
Ook wilde Malheiros weten hoe de deeltjes aan elkaar plakten bij blootstelling aan verschillende soorten licht.
“Ik gebruikte blauw en UV-licht. Om het DNA op licht te laten reageren, heb ik een speciaal molecuul toegevoegd, azobenzeen. Dit molecuul verandert van vorm in ander licht, en dit kan de manier veranderen waarop de deeltjes aan elkaar plakken.”
Deze lichtgevoelige deeltjes kunnen in de toekomst toepassingen van slimme materialen hebben, zoals in de fotonica.
“Je zou dezelfde DNA-gecoate deeltjes kunnen gebruiken om twee structuren te maken, afhankelijk van het licht dat op de deeltjes schijnt. Voor op maat gemaakte fotonische apparaten die bruikbaar zijn in toekomstige computerapparaten”, zegt Malheiros.
Ook kunnen colloïdale deeltjes worden gebruikt in biosensing om de diagnose van ziekten te verbeteren.
“De colloïden kunnen zich in lage concentraties hechten aan biomarkers en helpen de tijd voor de diagnose van ziekten zoals kanker te verkorten.”
Malheiros kon de met DNA beklede colloïden in actie zien terwijl ze aan elkaar plakten om structuren te vormen, via optische en confocale microscopie. “Bij optische microscopie kon ik alleen het assemblageproces zien plaatsvinden en dat leidde tot grote aggregaten tussen de 50-100 micrometer groot."
"Met confocale microscopie kon ik individuele deeltjes volgen en het assemblageproces live vastleggen, wat erg handig is als het gaat om het begrijpen van de assemblagedynamiek.”
