Webbfrågan
Tror du att man kommer att hitta Higgs partikel?

56% 21% 21%
Antalet svar:60
Nästa nummer
Den 3 september

Björn gör origami av DNA-ringar
Foto: Björn Högberg
Björn Högberg ska göra DNA-origami på Caltech som postdok.

Foto: Björn Högberg
I sin avhandling har Björn Högberg letat efter metoder att bygga nanometerstora strukturer genom självmontering. Dessa "nano-Herr Gårman" är gjorda av en platta av DNA-origami. Bilden är tagen med ett atomkraftsmikroskop.

Foto: Paul Rothemund och Nick Papadakis
Forskargruppen på Caltech har byggt smiley-gubbar och andra nanostrukturer genom att vika ihop DNA-ringar. Varje gubbe är cirka 100 nanometer i diameter.
Nanostora smiley-gubbar byggda av DNA-molekyler fick stor uppmärksamhet när de visades upp i Nature för något år sedan.
Nu ska svenske Björn Högberg vidareutveckla tekniken och bygga upp 3D-strukturer som postdok på Caltech.
Den revolutionerade tekniken bygger på att forskarna utgår från en ringsluten enkelsträngad DNA-molekyl. Den lilla loopen viks sedan till olika intrikata mönster med hjälp av korta DNA-snuttar som häftar ihop ringen på olika ställen.

”DNA-origami” är det lite skämtsamma namnet på tekniken efter den japanska konsten att vika papper till vackra konstverk.
– Det som är svårt är att räkna fram var häftpunkterna mellan olika delar av DNA-strängen ska sitta för att få fram rätt struktur. Dessutom krävs intuition för att veta hur strängen beter sig när den blir hophäftad, åt vilket håll den böjer sig, förklarar Björn Högberg

Postdok på Caltech

Han är fysiker och har doktorerat vid Mittuniversitetet i Sundsvall på olika sätt att sätta samma mindre delar till komplicerade nanostrukturer, däribland DNA-origami. Med stöd från Vetenskapsrådet får han nu möjlighet att i höst flytta till USA under två år för att forska kring 3D-strukturer inom den forskargrupp vid California Institute of Technology, Caltech, som utvecklat tekniken. (Se Nature 16 March 2006, Vol 440.)

Vad blir utmaningen för dig när du ska bygga 3D-strukturer?
– Forskarna har gjort vissa trevande försöka att bygga i 3D, men i princip är det ett outforskat område. Första steget är att bygga större strukturer, men för det krävs att vi lär oss sätta samman flera delar som idag byggs av enkelsträngade virus-DNA på 7 000 baspar.

De mikroskoptekniker som används för 2D-strukturerna fungerar inte för ytterligare en dimension. För att veta vad han byggt måste Björn Högberg därför lära sig använda kryo-elektronmikroskop där provet fryses ned och sedan vrids och vänds för att ge en 3D-bild.

Smiley-gubbarna presenterade tekniken. Vad ska du bygga om du lyckas i 3D?
– Tanken är ju att bygga upp olika polygoner, och polygongrafik används i datorspel så det blir kanske en datorfigur från Second Life.

Men att bygga roliga gubbar är självklart inte det viktigaste användningsområdet. Det som Björn Högberg tror ligger närmast är olika biologiska tillämpningar.
– Eftersom vi bygger med DNA kan våra strukturer koppla ihop sig med andra DNA-molekyler. Till exempel kan det bli möjligt att bygga en liten ”maskin” som sekvenserar DNA.

Miniatyrisera datorkomponenter

Genom att bygga små skräddarsydda ”burar” skulle strukturerna även kunna fungera som sensorer som fångar in ett visst kemiskt ämne. Forskargruppen vid Caltech har också lagt fram teorier för att bygga små logiska kretsar som skulle kunna fungera som komponenter i en dator. Miniatyrisering av datorkomponenter är ett spännande framtidsområden för världens alla nanobyggmästare eftersom det är tänkt att öka beräkningshastigheten i framtidens datorer.
2007-05-28

Du verkar inte ha den version av Adobe Flash Player som krävs!

Du kan ladda ner den här
Forskning.se