Caltech's DNA-origami zorgt voor een revolutie in de detectie van proteïnen met herbruikbare biosensoren

Wetenschappers van Caltech, onder leiding van Paul Rothemund, hebben een nieuwe methode ontwikkeld met behulp van DNA-origami om proteïnen in lichaamsvloeistoffen te detecteren. Deze techniek zou de noodzaak van laboratoriumtests kunnen elimineren, waardoor de diagnostiek wordt versneld. Het onderzoek, gepubliceerd in *Proceedings of the National Academy of Sciences*, maakt gebruik van de zelfassemblage-eigenschappen van DNA om structuren op nanoschaal te creëren. Het team ontwierp een leliebladachtige structuur die is verankerd aan een gouden elektrode, uitgerust met maximaal 70 redox-actieve reportermoleculen. Wanneer een doelmolecuul bindt, beweegt het lelieblad naar de elektrode, waardoor een elektrisch signaal wordt gegenereerd dat evenredig is met de concentratie van de analyt. Deze DNA-origamistructuur verhoogt de gevoeligheid en biedt plaats aan grotere biomoleculen, waardoor deze zich zonder herontwerp aan verschillende doelen kan aanpassen. De onderzoekers demonstreerden de veelzijdigheid van het systeem door proteïnen zoals bloedplaatjesgroeifactor BB (PDGF-BB) te detecteren. De sensoren kunnen meerdere keren worden hergebruikt, wat kosteneffectiviteit biedt. Volgens Guareschi van Caltech maakt het modulaire ontwerp een snelle herconfiguratie mogelijk voor het detecteren van nieuwe moleculen. Toekomstige toepassingen omvatten proteomische studies om de concentraties van proteïnen te bepalen, waardoor mogelijk snelle diagnostische tests mogelijk worden. Het onderzoek werd ondersteund door instellingen, waaronder het Army Research Office en de National Science Foundation, en maakte gebruik van apparatuur in het Kavli Nanoscience Institute.