DNA-Nanoroboter, die künstliche Zellen verändern können
Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern der Universität Stuttgart ist es gelungen, die Struktur und Funktion von biologischen Membranen mit Hilfe von DNA-Origami zu beeinflussen. Sie haben eine synthetisch-biologische Toolbox für die Manipulation von Zellen entwickelt, die den Transport von großen therapeutischen Molekülen in einzelne Zellen ermöglicht. Damit eröffnet sich ein neuer Weg für gezielte therapeutische Eingriffe in der Medizin. Prof. Laura Na Liu und ihr Team haben ihre Ergebnisse in der Zeitschrift „Nature Materials“ veröffentlicht.
Dieses neue Instrument könnte den Weg für die Schaffung funktioneller synthetischer Zellen ebnen. Die wissenschaftliche Arbeit von Liu zielt darauf ab, die Forschung und Entwicklung neuer Therapien maßgeblich zu beeinflussen. Liu und ihrem Team ist es gelungen, mit Hilfe signalabhängiger DNA-Nanoroboter programmierbare Interaktionen mit synthetischen Zellen zu ermöglichen. „Die Arbeit ist ein Meilenstein in der Anwendung der DNA-Nanotechnologie zur Regulierung des Zellverhaltens“, sagt Liu. Ihr Team arbeitet mit riesigen unilamellaren Vesikeln (GUVs), einfachen, zellgroßen Strukturen, die lebende Zellen imitieren. Mit Hilfe von DNA-Nanorobotern konnten die Forscher die Form und Funktionalität dieser synthetischen Zellen beeinflussen.
Laura Na Liu ist Direktorin des 2. Physikalischen Instituts der Universität Stuttgart, Fellow am Max-Planck-Institut für Festkörperforschung (MPI-FKF) und eine der Hauptautorinnen der Arbeit. Das interdisziplinäre Forschungsteam besteht aus Mitgliedern mehrerer Institute der Universität Stuttgart: dem 2. Institut für Physik, der Abteilung für Biophysik im Institut für Biomaterialien und Biomolekulare Systeme und dem Institut für Theoretische Physik IV. Prof. Hao Yan, Alexander-von-Humboldt-Forschungspreisträger am Institut von Prof. Liu und Wissenschaftler am Biodesign Center for Molecular Design and Biomimetics der Arizona State University, ist ebenfalls an der Studie beteiligt.
Quelle: Universität Stuttgart