DNA manusia digunakan untuk membuat “radio” terkecil di dunia

Para ilmuwan telah menciptakan antena terkecil di dunia, dengan panjang hanya lima nanometer, dari DNA manusia.

Tapi itu tidak mengirimkan gelombang radio — sebagai gantinya, antena kecil ini dirancang untuk memberi sinyal perubahan waktu nyata dalam protein. Dan karena berpendar, ia merekam dan mengirimkan data melalui sinyal cahaya.

“Para ahli kimia telah menyadari bahwa DNA juga dapat digunakan untuk membangun berbagai struktur nano dan mesin nano.”

Alexis Vallée-Bélisle

Cara kerjanya: Nanoantenna dibangun dari molekul DNA, instruksi genetik untuk kehidupan, yang 20.000 kali lebih kecil dari rambut manusia.

Semuanya bekerja pada skala yang lebih kecil dari yang bisa dilihat mata manusia. Komponen penerima antena ini merasakan permukaan molekul protein yang diselidikinya. Ketika protein melakukan tujuan biologisnya, ia menghasilkan sinyal unik, lapor Science Alert. 

Ahli kimia Alexis Vallée-Bélisle, penulis utama studi yang diterbitkan di Nature Methods, menjelaskan bagaimana nanoantenna bekerja menggunakan analogi radio dua arah. Itu dapat mengirim dan menerima sinyal dalam panjang gelombang (atau warna) cahaya. Antena pertama menerima cahaya dalam satu warna. Kemudian, tergantung pada aktivitas yang dideteksinya dari protein, ia mengirimkan cahaya kembali dalam warna lain. 

Mengapa ini penting: Antena nano fluoresen, menurut para peneliti, memunculkan banyak kemungkinan baru dalam biologi dan nanoteknologi.

Scott Harroun adalah mahasiswa doktoral Universitas Montreal dalam bidang kimia dan salah satu penulis studi tersebut. Dia menggambarkan bagaimana mereka dapat memantau respons enzim tertentu terhadap berbagai obat. 

Enzim (disebut alkaline phosphatase) terkait dengan berbagai penyakit, seperti kanker dan radang usus. Melihatnya bereaksi secara real-time terhadap zat dan obat ini dapat membantu ahli kimia mengidentifikasi dan mengembangkan obat baru. 

“Mungkin yang paling membuat kami bersemangat adalah kesadaran bahwa banyak laboratorium di seluruh dunia, yang dilengkapi dengan spektrofluorometer konvensional, dapat dengan mudah menggunakan antena nano ini untuk mempelajari protein favorit mereka, seperti mengidentifikasi obat baru atau mengembangkan teknologi nano baru,” Vallée-Belisle mengatakan dalam sebuah pernyataan.

Masa Depan: Ini bukan pertama kalinya para ilmuwan menggunakan DNA untuk membuat struktur nano. Ini menarik minat sebagai komponen untuk teknologi kecil, seperti dalam penyimpanan data karena stabil dan relatif mudah diprogram.

“Dalam beberapa tahun terakhir, ahli kimia telah menyadari bahwa DNA juga dapat digunakan untuk membangun berbagai struktur nano dan mesin nano,” kata Vallée-Bélisle. 

Menurut Vallée-Bélisle , tim berencana untuk mendirikan start-up untuk mengkomersialkan nanoantenna sehingga peneliti farmasi lain dapat menggunakannya.