A maioria das pessoas que ouvem pela primeira vez sobre a nanotecnologia de DNA talvez pense que toda a ideia desta invenção pode ser útil para o funcionamento e o desenvolvimento de todos os seres humanos. Mas não é só para isso que servem! Claro, o DNA é uma molécula inteligente que é principalmente significativa para nosso crescimento e desenvolvimento, mas quando combinada com a nanotecnologia, visa coisas muito diferentes. A nanotecnologia de DNA pode estar interessada em biologia para o design, estudo e aplicação de suas estruturas sintéticas de DNA, e também estão esperando para fazer uso extensivo das propriedades físicas e químicas do ácido nucleico.
Quando a nanotecnologia de DNA surgiu com Seeman, ele sabia que uma estrutura de rede tridimensional era tudo o que precisava, e que poderia usar para posicionar e criar moléculas, o que tornaria seu estudo cristalográfico muito mais fácil e melhor. Seeman até acha mais lógico e emocionante construir novas moléculas sem muitos empecilhos. Para tornar a ideia da nanotecnologia de DNA bem-sucedida, as redes bidimensionais e tridimensionais foram criadas, assim como a criação de nanotubos, poliedros e outras estruturas. Dispositivos funcionais como computadores de DNA e máquinas moleculares que antes eram impossíveis de criar também foram desenvolvidas com o tempo.
Vamos descobrir o que mais a nanotecnologia de DNA tem reservado para nós e como as comunidades de pesquisa estão planejando usá-la em um futuro não tão distante.
A descoberta de Seeman é a cereja do bolo
Hoje, existem várias maneiras de montar DNA, e uma delas é baseada em uma organização de “ladrilhar”. Nesta estratégia, pequenas estruturas são deslocadas no segundo método, que podem ser dobradas usando DNA Origami e criar estruturas de rede tridimensionais e bidimensionais. Mas há também outras maneiras dinamicamente reconfiguráveis de fazer isso acontecer, como por exemplo, a implementação de um deslocamento de fio. Essas técnicas permitem que humanos administrem o controle e a estrutura adequados em um nível molecular, conforme o seu tamanho aumenta em direção ao domínio de micro nível. Mas a grande questão é: será que isso é válido para quaisquer problemas da vida real ou é apenas um grande experimento laboratorial?
O DNA é uma molécula minúscula que pode nos ser útil de várias maneiras. Pode-se adicionar várias funções a ele em qualquer padrão ou qualquer coisa, porém, o problema surge pois o rendimento é relativamente pequeno e a escala de produção é baixa, sendo assim, o seu custo é relativamente alto. Embora todo o processo seja utilizado para diversos fins acadêmicos, é preciso começar a usá-lo comercialmente se as pessoas quiserem obter benefícios ao longo prazo. Em muitos casos, as nanoestruturas de DNA podem ser prejudicadas, pois são suscetíveis à força iônica, temperatura e nucleases.
Nanotecnologia de DNA: O futuro para comunidades de pesquisa
Embora em grande escala possa parecer um pouco assustador para as pessoas agora, isso funcionou com sucesso em pequenas escalas por muito tempo. Muitas pessoas reconheceram a nanotecnologia de DNA como uma ferramenta valiosa para diversos fins que lidam com uma série de questões, como por exemplo biofísica em raios-X, ressonância magnética nuclear de proteínas e até biologia estrutural. O DNA Origami também foi usado para determinar as estruturas de uma proteína de membrana por ressonância magnética nuclear.
Já que o DNA e a nanotecnologia parecem ser uma excelente combinação por todos os motivos positivos, e agora que vimos isso pode ser um sucesso absoluto, esperamos que dê muito certo a longo prazo. É por isso que, no futuro, essa combinação pode ser usada para o campo de eletrônica em escala molecular que ajudará na criação de nanofios e medicamentos na nanomedicina, na robótica de DNA em sensores nanomecânicos, interruptores e até pinças e nos rastreadores de DNA que ajudam a empregar linhas de montagem em nanoescala para mover as nanopartículas e direcionar a síntese química. Portanto, é justo dizer que a nanotecnologia de DNA será um aspecto relevante do nosso futuro.
Concluindo
Devido a todos esses avanços significativos, acreditamos que a nanotecnologia de DNA tem um futuro brilhante e uma série de desenvolvimentos irão surgir neste setor em breve. A combinação provou ser crescente e altamente funcional em tantos aspectos que os cientistas mal podem esperar para experimentá-la mais. Várias comunidades de pesquisa estão se sentindo atraídas por isso para experimentar novas ferramentas em nanoescala para inúmeras aplicações valiosas, como a projeção de metas, a rotulagem, a terapêutica, o diagnóstico e muito mais. O que será que vai vir em breve, hein?
