Forestill deg at du har to flasker av den samme typen matolje som du blander i en skål. Når de to oljene har blandet seg, er det umulig å finne ut hvilken flaske hver enkelt dråpe opprinnelig kom fra.

Men nå har nanoforskere fra Syddansk Universitet (SDU) funnet en metode som gjør det mulig å sette en «strekkode» på hver enkelt mikroskopiske oljedråpe.

På den måten kan de identifisere dråpene og bestemme nøyaktig hvordan hver enkelt dråpe skal binde seg sammen med de andre dråpene i skålen.

– Oljedråpene er så små at man ikke kan se dem med det blotte øyet, men med hjelp fra DNA-et kan vi kontrollere hvordan de skal samle seg når vi blander dem, forklarer Martin Hanczyc, som er førsteamanuensis ved Institut for Fysik, Kjemi og Farmasi ved SDU.

Han er en av forskerne bak den nye studien, som nettopp er blitt publisert i det vitenskapelige tidsskriftet Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

DNA samler seg av seg selv

De fleste kjenner DNA som arvematerialet i mennesker, dyr og planter, men blant nanoforskere er DNA også kjent for sine egenskaper som byggemateriale. Forsiden av det vitenskapelige tidsskriftet Science var nylig prydet med et bilde av bittesmå nanofigurer som forestilte dødningehoder, hjerter, romskip og mye annet.

De små figurene var utelukkende bygget opp av DNA, og forskerne i den nye danske undersøkelsen har brukt stoffet som et slags lim mellom oljedråpene sine. Ifølge Hanczyc kan man sammenligne dråpene med legoklosser. DNA-et fungerer som tuppene og hullene på legoklossene – de sørger altså for at klossene samler seg på riktig måte.

– Vi kan for eksempel lage en regel om at de røde legoklossene bare passer med de grønne, mens de gule bare passer med de blå. Hvis vi har en hel masse legoklosser i en kasse, kan vi sette på lokket og riste godt. Når vi åpner lokket, vil klossene ha samlet seg på riktige måten av seg selv, sier Hanczyc.

DNA kan gjenbrukes

På samme måte kan forskerne få oljedråpene til å samle seg etter bestemte mønstre – bestemt av koden i de små bitene med DNA som hver enkelt dråpe er blitt tildelt.

Når forskerne har fått de «usynlige» dråpene til å binde seg i laboratoriet, er de til sammen blitt så store at de kan sees med det blotte øye.

– Det smarte er at hele prosessen er reversibel. Hvis vi for eksempel endrer på temperaturen, kan vi få alle dråpene til å dele seg igjen, og deretter kan vi gjenbruke både DNA-et og dråpene, sier Hanczyc.

Kan bidra til ny medisin

Ifølge Hanczyc har den nye metoden en rekke forskjellige bruksmuligheter for kjemikere, nanoteknologer og medisinske forskere.

Han mener for eksempel at man i fremtiden vil kunne bruke metoden til å bygge opp intelligent medisin som kan kjenne igjen sykdomsceller i kroppen. På den måten kan medisinen drepe for eksempel kreftceller og unngå friske celler.

– Mye av den medisinen som vi bruker i dag, er ikke oppløselig i vann, bare i olje. Derfor er det i medisinsk sammenheng en fordel at vi nå kan kontrollere olje, sier Hanczyc.

– Man kan for eksempel forestille seg at man kan bruke metoden til å bygge opp en pille med tre forskjellige rom. Det ene rommet kan inneholde selve medisinen, mens det andre inneholder et system som kan gjenkjenne en bestemt type sykdomsceller. I det siste rommet kan det sitte et system som aktiverer alt sammen på riktig tidspunkt, sier Hanczyc.

Nytt redskap

Ved Aarhus universitet forsker professor Jørgen Kjems på samme område. Han har ikke vært en del av den nye undersøkelsen, men han bekrefter at den nye metoden vil kunne være gunstig når man skal utvikles nye medisiner og nye metoder for å diagnostisere sykdommer.

– Men for kjemikeren og nanoteknologen er dette et viktig nytt redskap, sier Kjems, som arbeider ved iNANO senteret på Aarhus universitet.

Referanse:

Specific and reversible DNA-directed self-assemblyof oil-in-water emulsion droplets, PNAS, doi: 10.1073/pnas.1214386109

© Videnskab.dk. Oversatt av Lars Nygaard for forskning.no.