Химики из Калифорнийского технологического института воспроизвели картину «Звездная ночь», используя ДНК-оригами. Для этого ученые разработали технологию, позволяющую размещать на поверхности фотонных кристаллов заранее определенные количества люминофоров (веществ, которые преобразуют поглощаемую энергию в свет). Молекулы ДНК в ней играют роль адаптеров, на которых крепятся молекулы красителей. Исследование опубликовано в журнале Nature.
ДНК-оригами — техника, позволяющая создавать из длинных молекул ДНК нанообъекты с запрограммированными свойствами: формой и расположением функциональных участков.
Зная расположение азотистых оснований в одноцепочечной молекуле ДНК, можно подобрать для нее набор коротких «скрепок», которые заставят цепочку компактно сложиться, например, в плоский лист. Как отмечает создатель технологии, Пол Ротмунд из Калтеха, на разработку и синтез этих «скрепок» уходит около двух недель, а сам процесс создания оригами занимает несколько часов, после смешивания компонентов в растворе. Десять лет назад химик из кольцевой молекулы ДНК бактериофага М13 создал несколько простых геометрических форм — треугольников, звезд, прямоугольников и смайликов.
Зависимость свечения люминофоров от места их крепления — важный эффект, позволяющий изучить внутреннюю зонную структуру фотонного кристалла.
Техника ДНК-оригами находит применение в различных областях, начиная от материаловедения, заканчивая медициной. Так, с помощью этой техники удалось преодолеть лекарственную устойчивость рака крови. ДНК-оригами использовали для создания манипулятора, сближающего и удаляющего между собой молекулы на заданное расстояние с точностью до 0,4 ангстрем, а также специальных контейнеров и ножниц. Технология позволяет создавать и трехмерные объекты, например, химики из Университета Аризоны сложили из ДНК курносый куб.
Картина Винсента ван Гога «Звездная ночь» не первый раз задействована в научном эксперименте. В 2015 году американский микробиолог Мелани Салливан воссоздала это полотно с помощью патогенных бактерий.
