أوريغامي الحمض النووي

📅 آخر تحديث: ٢٥ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٥ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 5 صور
الموسوعة الحرة
تم تصوير مجسم الحمض النووي (DNA origami) المصنوع من الحمض النووي الفيروسي باستخدام التصوير المقطعي الإلكتروني . [ 1 ] الخريطة في الأعلى، والنموذج الذري للحمض النووي ملون في الأسفل. (مودع في قاعدة بيانات EMDB EMD-2210 )

فن طي الحمض النووي (DNA origami) هو عملية طي الحمض النووي على المستوى النانوي لإنشاء أشكال ثنائية وثلاثية الأبعاد عشوائية . إن خصوصية التفاعلات بين أزواج القواعد المتكاملة تجعل الحمض النووي مادة بناء مفيدة، وذلك من خلال تصميم تسلسلاته القاعدية. [ 2 ] يُعد الحمض النووي مادة مفهومة جيدًا ومناسبة لإنشاء هياكل داعمة تُثبّت جزيئات أخرى في مكانها، أو لإنشاء هياكل بمفردها.

كان موضوع طي الحمض النووي (DNA origami) هو الموضوع الرئيسي لمجلة Nature في 16 مارس 2006. [ 3 ] ومنذ ذلك الحين، تجاوزت تقنية طي الحمض النووي كونها مجرد شكل فني، ووجدت تطبيقات عديدة، بدءًا من أنظمة توصيل الأدوية وصولًا إلى استخدامها كدوائر في الأجهزة البلازمونية؛ ومع ذلك، لا تزال معظم التطبيقات التجارية في مرحلة التصميم أو الاختبار. [ 4 ]

ملخص

طُرحت فكرة استخدام الحمض النووي كمادة بناء لأول مرة في أوائل ثمانينيات القرن العشرين على يد نادريان سيمان . [ 5 ] طوّر بول روثيموند طريقة طي الحمض النووي (DNA origami) في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا . [ 6 ] على عكس طرق التصنيع الشائعة من الأعلى إلى الأسفل، مثل الطباعة ثلاثية الأبعاد أو الطباعة الحجرية، والتي تتضمن ترسيب أو إزالة المواد باستخدام أداة، فإن تقنية النانو القائمة على الحمض النووي، بالإضافة إلى طي الحمض النووي كجزء منها، هي طريقة تصنيع من الأسفل إلى الأعلى. من خلال التصميم العقلاني للوحدات الفرعية المكونة لبوليمر الحمض النووي، يمكن للحمض النووي أن يتجمع ذاتيًا في أشكال متنوعة. تتضمن عملية بناء طي الحمض النووي طي خيط مفرد طويل من الحمض النووي الفيروسي (عادةً الحمض النووي الجينومي لفيروس M13 بطول 7249 زوجًا قاعديًا ) بمساعدة خيوط "تثبيت" أصغر متعددة. ترتبط هذه الخيوط الأقصر بالخيوط الأطول في أماكن مختلفة، مما يؤدي إلى تكوين شكل ثنائي أو ثلاثي الأبعاد محدد مسبقًا. [ 7 ] تشمل الأمثلة وجهًا مبتسمًا وخريطة تقريبية للصين والأمريكتين، إلى جانب العديد من الهياكل ثلاثية الأبعاد مثل المكعبات. [ 8 ]

تتمتع جزيئات الحمض النووي (DNA) بخصائص عديدة تجعلها مادة بناء مثالية لتقنية طي الحمض النووي (DNA origami). إذ تميل خيوط الحمض النووي بطبيعتها إلى الارتباط بتسلسلاتها المكملة عبر اقتران قواعد واتسون-كريك . وهذا يسمح لخيوط التثبيت بتحديد موقعها على خيط الهيكل دون أي تدخل خارجي، مما يؤدي إلى التجميع الذاتي للبنية المطلوبة.

يُضفي التسلسل المحدد للقواعد في الحمض النووي (DNA) على المادة خاصية قابلية البرمجة من خلال تحديد سلوك ارتباطها. ويُمكّن التصميم الدقيق لتسلسلات الخيوط الأساسية العلماء من توجيه طي خيط السقالة بدقة عالية إلى شكل مُحدد مسبقًا. [ 9 ]

على المستوى الكيميائي، توفر الروابط الهيدروجينية الموجودة بين أزواج القواعد المتكاملة قوةً واستقرارًا لهياكل الحمض النووي المطوية. إضافةً إلى ذلك، يُعد الحمض النووي جزيئًا مستقرًا نسبيًا، مما يمنحه مرونةً في الظروف الفيزيولوجية. [ 9 ]

من مزايا استخدام بنية نانوية من الحمض النووي بتقنية الأوريغامي مقارنةً بالبنى النانوية الأخرى للحمض النووي سهولة تحديد هياكل محددة. [ 10 ] في تصميم بعض البنى النانوية الأخرى للحمض النووي، قد يكون من غير العملي تصميم عدد هائل من الخيوط المنفردة إذا كانت البنية بأكملها مكونة من خيوط أصغر. إحدى طرق تجاوز الحاجة إلى عدد كبير من الخيوط المختلفة هي استخدام وحدات متكررة، ولكن يعيبها تباين الأحجام وأحيانًا الأشكال. أما تقنية الأوريغامي للحمض النووي، فتُشكّل هياكل منفصلة. [ 10 ]

تتمحور تطبيقات تقنية طي الحمض النووي (DNA origami) بشكل أساسي حول القدرة على التحكم الدقيق في الأنظمة، لا سيما من خلال تقييد مواقع الجزيئات، وذلك عادةً عن طريق ربطها بالبنى النانوية لتقنية طي الحمض النووي. وتركز التطبيقات الحالية بشكل رئيسي على الاستشعار وإيصال الأدوية، ولكن تم استكشاف العديد من التطبيقات الإضافية.

التصنيع

يتطلب تصنيع مجسمات الحمض النووي بتقنية الأوريغامي فهمًا أوليًا لتصميم بنية الحمض النووي ثلاثية الأبعاد. قد يكون هذا صعبًا نظرًا لتعقيد استخدام أزواج الأدينين - الثايمين وأزواج الجوانين - السيتوزين حصريًا لطي وفك جزيئات الحمض النووي الحلزونية المزدوجة، بحيث تُنتج الخيوط الناتجة أشكالًا فريدة مرغوبة.

يُعدّ برنامج التصميم واختيار تسلسلات أزواج القواعد عنصرين أساسيين لإنشاء أشكال ثنائية الأبعاد أو حتى ثلاثية الأبعاد معقدة، إذ يكمن سرّ تقنية طي الحمض النووي (DNA origami) في التوافق الدقيق بين قاعدتيها الأساسيتين: خيوط التثبيت وخيط السقالة. وهذا يضمن ارتباطًا نوعيًا وطيًا دقيقًا. خيط السقالة هو جزيء DNA طويل أحادي السلسلة، غالبًا ما يُستخلص من فيروس. أما خيوط التثبيت فهي خيوط DNA أقصر مصممة للارتباط بتسلسلات محددة على خيط السقالة، ما يُحدد كيفية طيه. [ 9 ]

لإنتاج الشكل المطلوب، تُرسَم الصور باستخدام نمط شعاعي لتعبئة جزيء DNA طويل واحد . ثم يُدخَل هذا التصميم إلى برنامج حاسوبي يحسب موضع خيوط التدبيس الفردية. يرتبط كل تدبيس بمنطقة محددة من قالب DNA، وبالتالي، وبفضل اقتران قواعد واتسون-كريك ، تُعرف التسلسلات اللازمة لجميع خيوط التدبيس وتُعرض. يُخلط DNA، ثم يُسخَّن ويُبرَّد. أثناء تبريد DNA، تسحب التدبيسات المختلفة الخيط الطويل إلى الشكل المطلوب. يمكن ملاحظة التصاميم مباشرةً عبر عدة طرق، بما في ذلك المجهر الإلكتروني ، ومجهر القوة الذرية ، أو مجهر التألق عند ربط DNA بمواد متألقة. [ 6 ]

عملية تصنيع أوريغامي الحمض النووي
عملية تصنيع أوريغامي الحمض النووي

تعتبر طرق التجميع الذاتي من الأسفل إلى الأعلى بدائل واعدة توفر تركيبًا متوازيًا رخيصًا للهياكل النانوية في ظل ظروف معتدلة نسبيًا.

منذ ابتكار هذه الطريقة، تم تطوير برامج حاسوبية لدعم العملية باستخدام برامج التصميم بمساعدة الحاسوب . يتيح ذلك للباحثين استخدام الحاسوب لتحديد كيفية إنشاء الدبابيس الصحيحة اللازمة لتشكيل شكل معين. أحد هذه البرامج، وهو برنامج caDNAno مفتوح المصدر، يُستخدم لإنشاء هذه التراكيب من الحمض النووي. لم يُسهّل استخدام البرامج العملية فحسب، بل قلّل أيضًا بشكل كبير من الأخطاء الناتجة عن الحسابات اليدوية. [ 11 ] [ 5 ]

بعد التخطيط الدقيق لتسلسل خيوط التدبيس باستخدام برامج متخصصة لضمان ارتباطها بخيط السقالة في النقاط المحددة، يتم تصنيع تسلسلات خيوط التدبيس المصممة في المختبر باستخدام تقنيات مثل التخليق الآلي للحمض النووي. وأخيرًا، يُخلط خيط السقالة مع خيوط التدبيس في محلول منظم ويُعرَّض لدورة حرارية محددة. تسمح هذه الدورة لخيوط التدبيس بالعثور على تسلسلاتها المكملة على خيط السقالة والارتباط به عبر روابط هيدروجينية ، مما يؤدي إلى طي السقالة إلى الشكل المطلوب. [ 9 ]

الهياكل الديناميكية والتعديلات

كما هو الحال في مجال تقنية النانو الحمض النووي الأوسع، يمكن جعل أوريغامي الحمض النووي ديناميكيًا باستخدام طرق متنوعة. الطرق الرئيسية الثلاث لإنشاء آلة أوريغامي الحمض النووي الديناميكية هي إزاحة السلسلة بوساطة منطقة الارتباط، والتفاعلات الإنزيمية، وتراص القواعد. [ 12 ] مع أن هذه الطرق هي الأكثر شيوعًا، إلا أن هناك طرقًا إضافية لإنشاء آلات أوريغامي الحمض النووي الديناميكية، مثل تصميم مكون اتجاهي واستخدام الحركة البراونية لتحريك الحركة الدورانية للهياكل [ 13 ] أو الاستفادة من ظواهر التجميع الذاتي للحمض النووي الأقل شيوعًا مثل رباعيات G أو أنماط i التي قد تتأثر بدرجة الحموضة. [ 14 ]

آلة ديناميكية مصنوعة من الحمض النووي (DNA origami) تستخدم مكونًا اتجاهيًا وحركة براونية لتوليد الدوران

يمكن استخدام التعديلات بطرق أخرى للتأثير على الخصائص البنيوية، أو لإضفاء خصائص كيميائية فريدة على البنى النانوية، أو لإضافة استجابات تحفيزية لها. ويمكن إجراء هذه التعديلات من خلال ربط جزيئات مثل البروتينات، أو من خلال التعديل الكيميائي لقواعد الحمض النووي (DNA) نفسها. وقد أظهرت الأنظمة المعدلة استجابات تعتمد على الرقم الهيدروجيني (pH)، واستجابات تعتمد على الضوء، وغيرها.

من الأمثلة على تطبيقات إنشاء هياكل ديناميكية القدرة على إحداث استجابة تحفيزية تؤدي إلى إطلاق الدواء، وهو ما قدمته عدة مجموعات بحثية. [ 15 ] [ 16 ] وتشمل التطبيقات الأخرى، الأقل شيوعًا، استشعار الآليات المتحركة داخل الجسم الحي، مثل فكّ لولب إنزيم الهيليكاز . [ 17 ]

ليغو الحمض النووي

مقدمة وتاريخ مكعبات ليغو الحمض النووي

استُخدمت تقنية طي الحمض النووي (DNA origami) لتجميع مجموعة متنوعة من الهياكل النانوية ثنائية وثلاثية الأبعاد؛ إلا أن كل هيكل مختلف يتطلب تصميمًا جديدًا ومجموعة جديدة من خيوط الدعم والربط [ 18 ] . هذا الأمر يحد من قابلية التوسع وكفاءة إنتاج الهياكل. وقد طوّر الباحثون تقنيات "مكعبات الحمض النووي" أو "ليغو الحمض النووي" من خلال تصنيع وحدات أحادية السلسلة (SSTs) [ 19 ] . تتيح هذه الوحدات إنتاج هياكل أكبر حجمًا دون الحاجة إلى خيوط دعم، مع سهولة ترتيب الوحدات المصممة مسبقًا في هياكل أكبر. وكما تسمح مكعبات الليغو الحقيقية بتكوينات تجميع محددة، ترتبط مكعبات ليغو الحمض النووي في مواقع محددة لتشكيل مجموعة متنوعة من الأشكال. يتيح الاختيار المناسب للوحدات المراد تضمينها في مزيج التجميع إنتاج مجموعة متنوعة من الأشكال ثلاثية الأبعاد المعقدة دون الحاجة إلى خيوط دعم ودون الحاجة إلى تصميم هيكل مختلف تمامًا.

باستخدام تقنية بناء مجسمات الحمض النووي (DNA) على شكل مكعبات ليغو، يرتبط خيط الحمض النووي بالخيوط المجاورة لتشكيل "مكعب". ومن خلال اختيار مجموعات فرعية من الخيوط لتشكيل شكل أكبر، أثبت الباحثون إمكانية تجميع العديد من الهياكل ثلاثية الأبعاد من نفس المجموعة العامة من المكونات أو المكعبات [ 19 ] . أطلق الباحثون على هذه الاستراتيجية اسم "استراتيجية التصميم القائمة على الفوكسل"، حيث يُعرّف كل تفاعل مكون من 8 أزواج قاعدية بين المكعبات مكعبًا بأبعاد 2.5 × 2.5 نانومتر [ 18 ] . وبما أن كل تفاعل من تفاعلات الحمض النووي يُشبه بناء مجسمات ليغو، فيمكننا القول أيضًا أن مكعبًا واحدًا يُقابل مكعب ليغو واحدًا [ 18 ] .  

تم توسيع نطاق هذه الاستراتيجية الخالية من الدعامات لتشمل هياكل متعددة المكونات أكبر حجمًا. فعلى سبيل المثال، تم بناء هياكل متعددة الميكرونات ضمن هياكل أكبر باستخدام بلمرة "متقاطعة". في هذه الحالة، تكون المكونات المضافة عبارة عن "شرائح" بدلًا من "طوب" [ 20 ] . تحتوي هذه الشرائح على نطاقات ربط تسمح لها بالالتصاق عموديًا لتشكيل بنية متشابكة. يعمل هذا النهج على استقرار البنية، مما يسمح بتكوين هياكل أكبر وأكثر تنظيمًا. يعزز هذا المفهوم فكرة استخدام مكونات الحمض النووي الأصغر حجمًا كقطع الليغو لإنشاء هياكل أكبر دون الحاجة إلى تصميم تصاعدي. كما يتناقض هذا النهج مع تقنيات طي الحمض النووي السابقة التي اعتمدت على برامج حاسوبية معقدة [ 21 ] لتصميم الدعامات وخيوط التثبيت لتمكين إنشاء هياكل نانوية أكبر من الحمض النووي [ 22 ] .

تركيب بنية الطوب

تُعرَّف وحدة بناء الحمض النووي (DNA) النموذجية بأنها "سلسلة مفردة من 32 نيوكليوتيدًا تحتوي على أربعة نطاقات ربط (أطراف لاصقة) مكونة من 8 قواعد" [ 19 ] . على الرغم من أن لكل وحدة بناء DNA تسلسل نيوكليوتيدي مميز، إلا أنها جميعًا قادرة على اتخاذ بنية البناء المكونة من حلزونين متوازيين عكسيًا، كل منهما مكون من 16 نيوكليوتيدًا، متصلين برابطة فوسفاتية واحدة. يُطلق على النطاقين المتصلين برابطة الفوسفات اسم "نطاق الرأس" و"نطاق الذيل". لربط وحدتي بناء DNA، يرتبط نطاق "الرأس" بوحدة مجاورة إذا كان نطاق "الذيل" الخاص بهما هو السلسلة المكملة للأول، والعكس صحيح، مما ينتج عنه زاوية ثنائية السطوح 90 درجة. يهدف مفهوم النموذج الشبيه بمكعبات الليغو إلى تصوير التصميم بطريقة أبسط. عند النظر إلى نموذج واحد بهذه الطريقة، يمثل الثقبان الدائريان البارزان نطاقي "الذيل"، بينما يمثل الثقبان الدائريان الغائران نطاقي "الرأس". كما يمكن أن تتخذ وحدة البناء وضعًا أفقيًا أو رأسيًا. باستخدام برامج النمذجة ثلاثية الأبعاد مثل LegoGen و Cadnano، من الممكن تصميم مكعبات الحمض النووي ببساطة عن طريق تحديد الشكل المستهدف، وبعد ذلك يمكن لبرنامج الكمبيوتر تحليله واختيار المجموعة الفرعية الصحيحة من المكعبات تلقائيًا للتجميع الذاتي للشكل دون الحاجة إلى تصميم كل تفاعل من تفاعلات الحمض النووي يدويًا [ 19 ] .

تحسينات استقرار الهيكل

يمكن استخدام هياكل الحمض النووي (DNA) لتخليق أشكال هندسية متنوعة ومحددة تُستخدم كأدوات في الدراسات البيولوجية [ 19 ] . ونظرًا لطبيعتها النيوكليوتيدية، فإنها قد تتفكك بسرعة تحت تأثير التقلبات البيئية أثناء التجميع، وفي وجود تراكيز منخفضة من الكاتيونات ثنائية التكافؤ، وفي وجود النيوكليازات [ 23 ] [ 24 ] . وقد طُوّرت طرق عديدة لحماية هياكل الحمض النووي وتثبيتها. إلا أن هذه الطرق تتطلب تغليف البنية النانوية، مما يُصعّب الوصول إلى خيوط الحمض النووي ويؤدي إلى تكوين روابط تساهمية متقاطعة [ 24 ] . وقدّم كيم ويي طريقة تثبيت تتضمن تخليق بنية نانوية من الحمض النووي مع قليل النيوكليوتيدات المتفرعة المرتبطة بالسطح الخارجي، والتي تحافظ على إمكانية الوصول إلى الحمض النووي وتمنع هضم النيوكليازات . وتبقى بعض أنماط الحمض النووي مستقرة بنيويًا عند تراكيز منخفضة من الأملاح ثنائية التكافؤ وفي وجود النيوكليازات. أثبتت هذه الدراسات أن استخدام المواد الكيميائية الواقية أو الربط التساهمي بين أزواج القواعد ليس ضروريًا للحفاظ على استقرار بنية الحمض النووي، لا سيما البنى ذات نطاقات الربط التي يبلغ طولها 13 نيوكليوتيدًا أو أكثر. وبالمثل، فإن تغطية أسطحها بأوليغونوكليوتيدات متفرعة حال دون استخدام تقنيات الربط الكيميائي بين أزواج القواعد وطرق التغليف، إذ حافظت هذه البنى على استقرارها البنيوي في الأوساط الخلوية، كما مكّنت من الوصول إلى تسلسلات الحمض النووي على سطحها.

من الاستراتيجيات المحتملة الأخرى التي تُسهّل التجميع السريع وتعزز استقرار وحدات الحمض النووي (DNA) استخدام استراتيجية الوحدات المتعددة المتشابكة حركيًا (KIMU). استُخدمت هذه الاستراتيجية لتحديد ما إذا كانت خيوط الحمض النووي متعددة الوحدات (MUD) قادرة على تحسين الاستقرار البنيوي وتسريع عملية الالتحام لخيوط الحمض النووي متوسطة إلى طويلة الطول، مقارنةً بتجميعات وحدات الحمض النووي التقليدية قصيرة السلاسل [ 23 ] . تشير نظرية KIMU إلى أن زيادة عدد الوحدات غير التساهمية تُحسّن استقرار تجميع الحمض النووي، وتُنتج وحدات DNA بطول 50 نيوكليوتيدًا تقريبًا، وتزيد من التصادم بين وحدات DNA. زادت تجميعات MUD من التركيز الموضعي لوحدات النيوكليوتيدات، ومكّنت هياكل الحمض النووي المُجمّعة جيدًا من استعادة بنيتها بسهولة أكبر من خلال التشابك الحركي بعد التفكك. هذا التشابك، الذي يُسهّله التفاعل بين الوحدات المتعددة، عزز استقرار التجميع السابق المُكوّن بالكامل من خيوط DNA قصيرة، مما يُقدّم استراتيجية بديلة لتصنيع هياكل DNA أطول ولكنها مستقرة.

التوقعات المستقبلية لمكعبات ليغو الحمض النووي

تُبشّر جزيئات الحمض النووي النانوية (DNA Legos) بتطبيقات واعدة في تغليف الأدوية وإيصالها داخل الخلايا. تُصنع هذه الجزيئات النانوية لتضم مجموعات تفاعلية ذات وتدين في اتجاه واحد وفتحتين في اتجاه آخر [ 18 ] . يسمح هذا التركيب للجزيئات بالاتصال وتكوين أشكال متنوعة. يمكن أن تصبح أشكال هذه الجزيئات معقدة لتغليف جزيئات دوائية مختلفة. وقد استُخدمت هذه الأشكال في محاولة لتحسين العلاجات المناعية للسرطان. على سبيل المثال، صُممت جزيئات الحمض النووي النانوية على شكل نجمة ذات نهايات لاصقة لتغليف دوكسوروبيسين [ 25 ] . عند مزجها في محلول، تتحد النهايات اللاصقة بسرعة لتكوين جزيء على شكل عشرين وجهًا، يحتوي على الدواء المضاد للسرطان داخله [ 25 ] . وفي دراسة أخرى، تم بحث امتصاص الخلايا لجزيئات الحمض النووي الكروية (SNAs). من خلال تفاعلات جزيئات الحمض النووي الكروية مع الخلايا المتغصنة، يتم قتل الخلايا السرطانية بكفاءة، حيث يسمح شكل الجزيء الكروي بضبط حركة الجزيئات داخل الخلايا واحتجاز الببتيدات [ 26 ] . وبالتالي، فإن إنشاء جزيئات نانوية من الطوب الحمض النووي بأشكال مختلفة قد يحسن من فعالية العلاجات المناعية عن طريق تغليف الحمولة الدوائية مما يحسن امتصاص الخلايا.

قبل أن تُصبح جزيئات الحمض النووي (DNA) النانوية قابلة للتطبيق السريري، يجب تثبيتها لضمان إطلاق الدواء بشكل سليم. سابقًا، كانت جزيئات الحمض النووي الريبي (RNA) تُثبّت في مكانها باستخدام المغنيسيوم [ 27 ] . يتيح استخدام المغنيسيوم لتحديد شكل جزيئات الحمض النووي الريبي (RNA) عبر تفاعلات التلامس سهولة تعديل بنيتها. هذه الفكرة قابلة للتطبيق بسهولة على الحمض النووي (DNA)، مما يُنشئ آلية لتثبيت جزيئات الحمض النووي (DNA) النانوية للاستخدام السريري.

إلى جانب تغليف الأدوية، تتمتع وحدات الحمض النووي (DNA Legos) بالعديد من التطبيقات المحتملة الأخرى، بما في ذلك المجسات الجزيئية للدراسات البيولوجية، والتحكم المكاني في التخليق الحيوي، والتصنيع النانوي السريع للجزيئات غير العضوية المعقدة [ 28 ] [ 29 ] [ 30 ] . تتيح مرونة هذه الوحدات وقدرتها على التجميع الذاتي، واحدة تلو الأخرى، إمكانية النمذجة والتصنيع السريع. تتكون وحدات الحمض النووي من خيوط قصيرة من الحمض النووي الاصطناعي، وبالتالي يمكن تعديل هذه الخيوط للحصول على خصائص أو تفاعلات مرغوبة مع جزيئات أخرى. علاوة على ذلك، يمكن استخدام البوليمرات، بما في ذلك الحمض النووي L-DNA، لتحقيق خصائص كيميائية مصممة خصيصًا، مما يتيح تطبيقات متنوعة لوحدات الحمض النووي [ 18 ] . تساهم قدرة هذه الوحدات على امتلاك أشكال وخصائص كيميائية قابلة للتعديل في تنوع استخداماتها كمنصة لهندسة أنظمة نانوية قابلة للتخصيص بدرجة عالية.

التطبيقات الطبية الحيوية

تُعدّ تقنية طي الحمض النووي (DNA origami)، المصنوعة من بوليمر حيوي طبيعي، ملائمةً تمامًا للبيئة البيولوجية عندما تسمح تركيزات الأملاح بذلك، [ 1 ] كما أنها توفر تحكمًا دقيقًا في تحديد مواقع الجزيئات والهياكل داخل النظام. وهذا ما يجعل تقنية طي الحمض النووي قابلة للتطبيق في عدد من سيناريوهات الهندسة الطبية الحيوية. تشمل التطبيقات الطبية الحيوية الحالية إطلاق الأدوية بآليات من الرتبة الصفرية، [ 2 ] واللقاحات، [ 3 ] وإشارات الخلايا، [ 4 ] وتطبيقات الاستشعار. [ 5 ]

يُطوى الحمض النووي على شكل ثماني الأوجه ويُغطى بطبقة ثنائية واحدة من الفوسفوليبيد ، محاكياً بذلك غلاف جسيم فيروسي . تستطيع جسيمات الحمض النووي النانوية، التي يبلغ حجم كل منها حجم فيروس كامل تقريباً، البقاء في الدورة الدموية لساعات بعد حقنها في الفئران. كما أنها تُثير استجابة مناعية أقل بكثير من الجسيمات غير المغلفة. ويُشير باحثون في معهد وايس بجامعة هارفارد إلى إمكانية استخدامها في توصيل الأدوية. [ 31 ] [ 32 ]

أفاد باحثون في معهد وايس بجامعة هارفارد عن ابتكار أوعية توصيل أدوية ذاتية التجميع والتدمير باستخدام تقنية طي الحمض النووي (DNA origami) في الاختبارات المعملية. يتكون الروبوت النانوي المصنوع من الحمض النووي من أنبوب مفتوح مزود بمفصلة في أحد جانبيه يمكن إغلاقها. يُغلق الأنبوب المملوء بالدواء بواسطة أبتامر الحمض النووي ، المصمم لتحديد بروتينات معينة مرتبطة بالأمراض والبحث عنها. بمجرد وصول الروبوتات النانوية إلى الخلايا المصابة، تنفصل الأبتامرات وتُطلق الدواء. كان أول نموذج مرضي استخدمه الباحثون هو سرطان الدم (اللوكيميا) وسرطان الغدد الليمفاوية (الليمفوما) . [ 33 ]

أفاد باحثون من المركز الوطني لعلوم وتكنولوجيا النانو في بكين وجامعة ولاية أريزونا عن ابتكار ناقل دوكسوروبيسين ، وهو دواء معروف مضاد للسرطان، باستخدام تقنية طي الحمض النووي (DNA origami). وقد تم ربط الدواء بهياكل نانوية من الحمض النووي (DNA origami) بروابط غير تساهمية عبر التداخل، مما أدى إلى تحميله بكمية كبيرة من الدواء. وقد امتصت خلايا سرطان الثدي الغدّي البشري ( MCF-7 ) مركب الحمض النووي-دوكسوروبيسين بكفاءة أعلى بكثير من الدوكسوروبيسين في صورته الحرة. ولوحظ تحسن فعالية قتل الخلايا ليس فقط في خلايا MCF-7 العادية ، بل والأهم من ذلك، في الخلايا المقاومة للدوكسوروبيسين أيضاً. ويرى العلماء أن الحمض النووي (DNA origami) المحمل بالدوكسوروبيسين يثبط تحمض الليزوزومات ، مما يؤدي إلى إعادة توزيع الدواء داخل الخلايا إلى مواقع التأثير، وبالتالي زيادة سميته ضد الخلايا السرطانية. [ 34 ] [ 35 ] تشير اختبارات إضافية أجريت على الفئران الحية إلى أن دوكسوروبيسين كان أكثر فعالية في تقليل حجم الأورام لدى الفئران على مدى 12 يومًا عندما تم تضمينه في هياكل نانوية من الحمض النووي (DONs). [ 36 ]

يعكف باحثون من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا على تطوير طريقة لربط مستضدات فيروسية متنوعة بجزيئات الحمض النووي المصممة على شكل فيروس، وذلك لمحاكاة الفيروس بهدف تطوير لقاحات جديدة. [ 37 ] بدأ هذا العمل في عام 2016 عندما ابتكر مختبر باث خوارزمية تُعرف باسم DAEDALUS (خوارزمية تصميم تسلسل الحمض النووي بتقنية أوريغامي للهياكل المُحددة من قِبل المستخدم) لإنشاء أشكال ثلاثية الأبعاد دقيقة التحكم من الحمض النووي. [ 38 ] وباستخدام هذه الأداة، صمموا هياكل داعمة على شكل فيروس، قادرة على ربط مستضدات مختلفة بسطحها بشكل معياري. ويعمل معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا حاليًا على تطوير أشكال هندسية مثالية لخلايا B للتعرف على مستضدات فيروس نقص المناعة البشرية. كما سعت أبحاث أخرى إلى استبدال مستضدات فيروس نقص المناعة البشرية بفيروس SARS-CoV-2، وتجري اختبارات لمعرفة ما إذا كانت اللقاحات تُظهر استجابة مناعية مناسبة من خلايا B المعزولة وفي الفئران. [ 39 ]

رسم تخطيطي لتقنية طي الحمض النووي (DNA origami) التي يتم ربطها بالمستضدات لتوليد مُحفزات الخلايا التائية القابلة للبرمجة.

وبالمثل، طوّر باحثون من جامعة ميونخ التقنية وجامعة لودفيغ ماكسيميليان في ميونخ طريقةً لاستهداف الخلايا التائية للخلايا السرطانية باستخدام تقنية طي الحمض النووي (DNA origami) المغلفة بالمستضدات. [ 40 ] وقد طوّر الباحثون طريقةً لإنشاء هياكل تُعرف باسم مُحفزات الخلايا التائية القابلة للبرمجة (PTEs)، وهي عبارة عن هياكل من الحمض النووي (DNA origami) يمكن تهيئتها للارتباط بخلايا وخلايا تائية مستهدفة يحددها المستخدم، وذلك بناءً على المستضدات المغلفة على أسطح البنية النانوية. وتُظهر نتائج التجارب المخبرية أنه بعد 24 ساعة من التعرض، تم تدمير 90% من الخلايا السرطانية. وفي الوقت نفسه، أظهرت الاختبارات التي أُجريت على الحيوانات الحية أن مُحفزات الخلايا التائية القابلة للبرمجة (PTEs) قادرة على الارتباط بالبروتينات المستهدفة لعدة ساعات، مما يُؤكد صحة الآلية التي صمموها. [ 41 ]

تطبيقات تقنية النانو

اقترحت العديد من التطبيقات المحتملة في الأدبيات العلمية، بما في ذلك تثبيت الإنزيمات، وأنظمة توصيل الأدوية، والتجميع الذاتي للمواد بتقنية النانو. ورغم أن الحمض النووي ليس الخيار الأمثل لبناء هياكل فعّالة لتطبيقات الروبوتات النانوية، نظرًا لافتقاره إلى التنوع الهيكلي والتحفيزي، فقد بحثت عدة دراسات إمكانية استخدام جزيئات متحركة على تقنية الأوريغامي ومفاتيح للحوسبة الخوارزمية. [ 8 ] [ 42 ] وتسرد الفقرات التالية بعض التطبيقات التي تم الإبلاغ عنها في المختبرات والتي تحمل إمكانات سريرية.

في دراسة أجراها فريق من العلماء من مركز iNANO ومركز CDNA بجامعة آرهوس ، تمكن الباحثون من بناء صندوق DNA ثلاثي الأبعاد صغير متعدد الوظائف قابل للطيّ. وتم توصيف الجسيم النانوي المقترح باستخدام تقنيات AFM و TEM و FRET . وأظهرت النتائج أن الصندوق المُصمم يتمتع بآلية إغلاق فريدة، تُمكّنه من الفتح والإغلاق بشكل متكرر استجابةً لمجموعة فريدة من مفاتيح DNA أو RNA. واقترح الباحثون أن "جهاز DNA هذا يُمكن استخدامه في نطاق واسع من التطبيقات، مثل التحكم في وظائف الجزيئات المفردة، وإيصال الأدوية المُتحكم به، والحوسبة الجزيئية". [ 43 ]

رسم تخطيطي للتجميع الذاتي الجزيئي لهياكل الحمض النووي الريبوزي منقوص الأكسجين (DNA) لتطبيقات تكنولوجيا النانو.

أفاد فريق من مهندسي الأحياء في معهد وايس بجامعة هارفارد ومعهد تقنية النانو والمواد المتقدمة بجامعة بار إيلان ، أن روبوتات نانوية مصنوعة من الحمض النووي المطوي (DNA origami) أظهرت قدرات حاسوبية وأنجزت مهامًا مُبرمجة مسبقًا داخل الكائن الحي. ولإثبات صحة المفهوم، حقن الفريق أنواعًا مختلفة من الروبوتات النانوية (حمض نووي ملتف يغلف جزيئات تحمل علامات فلورية ) في صراصير حية. ومن خلال تتبع العلامات داخل الصراصير، وجد الفريق أن دقة توصيل الجزيئات (التي يطلقها الحمض النووي غير الملتف) إلى الخلايا المستهدفة، والتفاعلات بين الروبوتات النانوية، والتحكم فيها، تُعادل نظام حاسوبي. ويزداد تعقيد العمليات المنطقية والقرارات والإجراءات مع ازدياد عدد الروبوتات النانوية. وقدّر الفريق أن القدرة الحاسوبية في الصرصور يُمكن رفعها إلى مستوى حاسوب 8 بت. [ 44 ] [ 45 ]

استخدم فريق بحثي في ​​المعهد الهندي للعلوم هياكل نانوية لتطوير منصة لتوضيح التراص المحوري بين قواعد الحمض النووي. اعتمد هذا النهج على مجهر فائق الدقة قائم على تقنية DNA-PAINT لتصوير هذه الهياكل النانوية، وأجرى تحليلًا حركيًا لربط الحمض النووي لتوضيح القوة الأساسية لتراص القواعد التي تُسهم في استقرار بنية الحمض النووي الحلزونية المزدوجة. ثم قام الفريق بتجميع هياكل نانوية متعددة الوحدات من الحمض النووي، تُعرف باسم "النجمة ثلاثية الرؤوس"، في بنية رباعية الأوجه ثلاثية الأبعاد . اعتمد التجميع بشكل أساسي على تفاعلات تراص القواعد بين كل وحدة فرعية. كما أظهر الفريق أن معرفة هذه التفاعلات يمكن استخدامها للتنبؤ بالاستقرار النسبي لهذه الهياكل النانوية متعددة الوحدات، وبالتالي ضبطه. [ 46 ]

أساليب مماثلة

برزت فكرة استخدام تصميم البروتينات لتحقيق الأهداف نفسها التي يحققها فن طي الحمض النووي (DNA origami). ويعمل باحثون في المعهد الوطني للكيمياء في سلوفينيا على استخدام التصميم العقلاني لطي البروتينات لإنشاء هياكل مشابهة لتلك التي تُرى في فن طي الحمض النووي. وينصبّ التركيز الرئيسي للأبحاث الحالية في تصميم طي البروتينات على مجال توصيل الأدوية، باستخدام الأجسام المضادة المرتبطة بالبروتينات كوسيلة لإنشاء ناقل مُستهدف. [ 47 ] [ 48 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. 1 2 باي، شياو تشن؛ مارتن، توماس ج.؛ شيريس، سيورس هـ. و .؛ ديتز، هندريك (2012-12-04). " بنية مجهر إلكتروني فائق البرودة لجسم ثلاثي الأبعاد من الحمض النووي بتقنية الأوريغامي" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم . 109 (49): 20012-20017 . doi : 10.1073/pnas.1215713109 . ISSN 0027-8424 . PMC 3523823. PMID 23169645 .   
  2. 1 2 زاديجان، آر إم؛ نورتون، إم إل (2012). " تقنية النانو الهيكلية للحمض النووي: من التصميم إلى التطبيقات" . المجلة الدولية للعلوم الجزيئية . 13 (6): 7149-7162 . doi : 10.3390/ijms13067149 . PMC 3397516. PMID 22837684 .  
  3. 1 2 روثيموند، بول دبليو كيه (2006). "طي الحمض النووي لإنشاء أشكال وأنماط نانوية" . مجلة نيتشر . 440 (7082): 297-302 . Bibcode : 2006Natur.440..297R . doi : 10.1038/nature04586 . PMID 16541064. S2CID 4316391 .  
  4. 1 2 ساندرسون، كاثرين (2010). "الهندسة الحيوية: ماذا نصنع باستخدام تقنية طي الحمض النووي؟" . مجلة نيتشر . 464 (7286): 158-159 . doi : 10.1038/464158a . PMID 20220817 . 
  5. 1 2 3 سيمان، نادريان سي. (21-11-1982). "وصلات وشبكات الأحماض النووية". مجلة البيولوجيا النظرية . 99 (2): 237-247 . Bibcode : 1982JThBi..99..237S . doi : 10.1016/0022-5193(82)90002-9 . PMID 6188926 . 
  6. 1 2 روثيموند، بول دبليو كيه (2006). "طي الحمض النووي لإنشاء أشكال وأنماط نانوية" (ملف PDF) . مجلة نيتشر . 440 (7082): 297-302 . Bibcode : 2006Natur.440..297R . doi : 10.1038 / nature04586 . ISSN 0028-0836 . PMID 16541064. S2CID 4316391 .   
  7. ↑ دوغلاس، شون م.؛ ديتز، هندريك؛ ليدل، تيم؛ هوغبيرغ، بيورن ؛ غراف، فرانزيسكا؛ شيه، ويليام م. (مايو 2009). "التجميع الذاتي للحمض النووي في أشكال ثلاثية الأبعاد نانوية" . مجلة نيتشر . 459 (7245): 414-418 . Bibcode : 2009Natur.459..414D . doi : 10.1038 / nature08016 . ISSN 0028-0836 . PMC 2688462. PMID 19458720 .   
  8. لين ، تشينشيانغ؛ ليو ، يان؛ رينكر، شيري؛ يان، هاو (2006). "التجميع الذاتي القائم على بلاطات الحمض النووي: بناء هياكل نانوية معقدة". ChemPhysChem . 7 (8): 1641-1647 . doi : 10.1002/cphc.200600260 . PMID 16832805 . 
  9. 1 2 3 4 روثيموند، بول دبليو كيه (16 مارس 2006). "طي الحمض النووي لإنشاء أشكال وأنماط نانوية" . مجلة نيتشر . 440 (7082): 297-302 . doi : 10.1038/nature04586 . ISSN 1476-4687 . 
  10. 1 2 سيمان، نادريان سي؛ سليمان، هنادي ف. (نوفمبر 2017). “تقنية النانو DNA”. مواد مراجعات الطبيعة . 3 (17068). دوى : 10.1038/natrevmats.2017.68 .
  11. ↑ دوغلاس، شون م.؛ ماربلستون، آدم هـ.؛ تيرابيتايانون، سورات؛ فازكيز، أليخاندرو؛ تشيرش، جورج م.؛ شيه، ويليام م. (1 أغسطس/آب 2009). "النمذجة السريعة لأشكال أوريغامي الحمض النووي ثلاثية الأبعاد باستخدام caDNAno" . مجلة أبحاث الأحماض النووية . 37 (15): 5001-5006 . doi : 10.1093/nar/gkp436 . ISSN 0305-1048 . PMC 2731887. PMID 19531737 .   
  12. ↑ هونغ، فان؛ تشانغ، فاي؛ ليو، يان؛ يان، هاو (12 يونيو 2017). "طي الحمض النووي: هياكل لإنشاء تراكيب ذات ترتيب أعلى". منشورات الجمعية الكيميائية الأمريكية . 117 (20): 12584-12640 . doi : 10.1021/acs.chemrev.6b00825 .
  13. ^ بوم، آنا كاتارينا. إنجلين، فوتر؛ إنزو، كوبرجر. إيسينسي، جوناس؛ فوجت ماتياس. كوزينا، فيكتوريا؛ كوبي، ماسيمو؛ هونمان، ماكسيميليان N.؛ بيرتوسين، إيفا؛ لانجيكر، مارتن؛ جولستانيان، رامين؛ سيميل، فريدريش C .؛ ديتز ، هندريك (2022/07/20). "محرك السقاطة الدوار لأوريغامي DNA" . طبيعة . 607 (7919): 492-498 . دوى : 10.1038 / s41586-022-04910-y . بمك 9300469 . بميد 35859200 .  
  14. ^ جولين، صوفيا؛ لينكو، فيكو؛ كوستياينن، ماوري أ. (31/05/2023). "شبكات أوريغامي الحمض النووي المستجيبة للأس الهيدروجيني القابلة لإعادة التشكيل" . منشورات ACS . 17 (11): 11014–11022 . دوى : 10.1021/acsnano.3c03438 . بمك 10278177 . بميد 37257137 .  
  15. ↑ بوجولد، كاثرين إي؛ هسو، جون سي سي؛ سليمان، هنادي ف. (2016-10-04). "حقائب نانوية مُحسَّنة للحمض النووي لتغليف وإطلاق مشروط لـ siRNA". منشورات ACS . 138 (42): 14030–14038 .
  16. ↑ أفونين، كيريل أ.؛ دوبروفولسكايا، مارينا أ.؛ تشيرش، جورج؛ باث، مارك (24 يوليو 2020). "الفرص والعوائق واستراتيجية لتجاوز التحديات الانتقالية لتكنولوجيا النانو العلاجية للأحماض النووية". منشورات الجمعية الكيميائية الأمريكية . 14 (2): 9221-9227 .
  17. ↑ كوسوري، بالاف؛ ألثيمر، بنجامين د.؛ داي، مينغجي؛ تشوانغ، شياووي (2019-07-17). "تتبع دوران إنزيمات معالجة الجينوم باستخدام دوارات أوريغامي الحمض النووي". نيتشر . 572 ( 136-140 ).
  18. 1 2 3 4 5 كي، يونغقانغ؛ أونغ، لوفينا ل.؛ شيه، ويليام م.؛ ين، بينغ (30 نوفمبر 2012). " هياكل ثلاثية الأبعاد مُجمَّعة ذاتيًا من لبنات الحمض النووي" . مجلة ساينس . 338 (6111): 1177-1183 . doi : 10.1126/science.1227268 . ISSN 0036-8075 . PMC 3843647. PMID 23197527 .   
  19. 1 2 3 4 5 كي، يونغقانغ؛ أونغ، لوفينا ل.؛ شيه، ويليام م.؛ ين، بينغ (30 نوفمبر 2012). " هياكل ثلاثية الأبعاد مُجمَّعة ذاتيًا من لبنات الحمض النووي" . مجلة ساينس . 338 (6111): 1177-1183 . doi : 10.1126/science.1227268 . ISSN 0036-8075 . PMC 3843647. PMID 23197527 .   
  20. ↑ وينترسينجر، كريستوفر م.؛ مينيف، ديونيس؛ إرشوفا، أناستاسيا؛ ساساكي، هيروشي م.؛ غوري، غوكول؛ بيرينغوت، جوناثان ف.؛ كوريا-ديلبرت، ف. إدواردو؛ ين، بينغ؛ شيه، ويليام م. (مارس 2023). "هياكل متقاطعة متعددة الميكرونات مُنمّاة من شرائح أوريغامي الحمض النووي" . مجلة نيتشر لتقنية النانو . 18 (3): 281-289 . doi : 10.1038/s41565-022-01283-1 . ISSN 1748-3387 . PMC 10818227. PMID 36543881 .   
  21. ^ أندرسن ، إبي س. دونغ، مينغدونغ؛ نيلسن، مورتن م.؛ جان، كاسبر؛ ليند تومسن، آلان. ممدوح، وائل؛ جوتهلف، كورت V؛ بيسنباخر، فليمنج؛ كيمز ، يورغن (2008-06-01). "تصميم أوريغامي الحمض النووي لهياكل على شكل دولفين ذات ذيول مرنة" . ايه سي اس نانو . 2 (6): 1213-1218 . دوى : 10.1021 / nn800215j . ردمك 1936-0851 . 
  22. ^ أندرسن ، إبي س. دونغ، مينغدونغ؛ نيلسن، مورتن م.؛ جان، كاسبر؛ سوبراماني، راميش. ممدوح، وائل؛ جولاس، مونيكا م.؛ ساندر، بيورن؛ ستارك هولجر. أوليفيرا، كريستيانو إل بي؛ بيدرسن، جان سكوف؛ بيركيدال، فيكتوريا؛ بيسنباخر، فليمنج؛ جوتهلف، كورت V؛ كيمز ، يورغن (مايو 2009). "التجميع الذاتي لصندوق الحمض النووي النانوي بغطاء يمكن التحكم فيه" . طبيعة . 459 (7243): 73-76 . دوى : 10.1038 / Nature07971 . اتش دي ال : 11858/00-001M-0000-0010-9363-9 . ISSN 0028-0836 . 
  23. 1 2 غوان، شيانغشيانغ؛ تشو، تشينيو؛ دونغ، يوانشن؛ ليو، دونغ شنغ؛ ماو، تشنغده (2024). "التشابك متعدد الوحدات يعزز تجميع البلاط المفرد الذي تقطعت به السبل في الهياكل النانوية للحمض النووي" . مقياس النانو . 16 (42): 19642–19648 . دوى : 10.1039 / D4NR03288H . ISSN 2040-3364 . 
  24. 1 2 كيم، يونغيون؛ يين، بينغ (2020-01-07). "تعزيز استقرار التوافق الحيوي لبنى الحمض النووي النانوية باستخدام قليل النوكليوتيدات المتفرعة ووحدات البناء الطوبية" . Angewandte Chemie International Edition . 59 (2): 700–703 . doi : 10.1002/anie.201911664 . ISSN 1433-7851 . PMC 6940523. PMID 31595637 .   
  25. 1 2 تشانغ، ميكروسوغار؛ يانغ، تشونغ-شي؛ هوانغ، دونغ-مينغ (23-08-2011). "جسيمات نانوية عشرونية الأوجه من الحمض النووي المقترن بالأبتامر كناقل للدوكسوروبيسين لعلاج السرطان" . ACS Nano . 5 (8): 6156–6163 . doi : 10.1021/nn200693a . ISSN 1936-0851 . 
  26. ↑ وانغ، شويا؛ تشين، لي؛ يامانكورت، غوكاي؛ سكاكوج، كاسبر؛ هوانغ، زيين؛ تشين، بنغ-تشنغ؛ دومينغيز، دوني؛ لي، أندرو؛ تشانغ، بين؛ ميركين، تشاد أ. (21-05-2019). " علم اللقاحات العقلاني باستخدام الأحماض النووية الكروية" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم . 116 (21): 10473-10481 . doi : 10.1073/pnas.1902805116 . ISSN 0027-8424 . PMC 6535021. PMID 31068463 .   
  27. ↑ هوريا، ساتورو؛ لي، شيانغلان؛ كاواي، غوتا؛ سايتو، ريوتا؛ كاتوه، أكيرا؛ كوباياشي، كوه؛ هارادا، كازو (يوليو 2003). "ليغو الحمض النووي الريبي" . الكيمياء والأحياء . 10 (7): 645-654 . doi : 10.1016/S1074-5521(03)00146-7 .
  28. ↑ لين، تشينشيانغ؛ جونغمان، رالف؛ ليفر، أندرو م.؛ لي، تشاو؛ ليفنر، دانيال؛ تشيرش، جورج م.؛ شيه، ويليام م.؛ ين، بينغ (أكتوبر 2012). "رموز شريطية فلورية مشفرة هندسيًا دون الميكرومتر، مُجمَّعة ذاتيًا من الحمض النووي" . مجلة نيتشر كيمستري . 4 (10): 832-839 . doi : 10.1038/nchem.1451 . ISSN 1755-4330 . PMC 3523708. PMID 23000997 .   
  29. ↑ ديليبيك، كاميل جيه؛ ليندنر، أرييل بي؛ سيلفر، باميلا إيه؛ الداعي، فيصل إيه. (22 يوليو 2011). "تنظيم التفاعلات داخل الخلايا باستخدام تجمعات الحمض النووي الريبي المصممة بعقلانية" . مجلة ساينس . 333 (6041): 470-474 . doi : 10.1126/science.1206938 . ISSN 0036-8075 . 
  30. ↑ كوزيك، أنطون؛ شرايبر، روبرت؛ فان، تشيوان؛ بارداتشر، غونتر؛ رولر، إيفا ماريا؛ هوغيله، ألكسندر؛ سيميل، فريدريش سي؛ غوفوروف، ألكسندر أو؛ ليدل، تيم (مارس 2012). "التجميع الذاتي القائم على الحمض النووي للهياكل النانوية البلازمونية الكيرالية ذات الاستجابة البصرية المُخصصة" . مجلة نيتشر . 483 (7389): 311-314 . arXiv : 1108.3752 . doi : 10.1038/nature10889 . ISSN 0028-0836 . 
  31. ↑ جيبني، مايكل (23 أبريل 2014). "أقفاص نانوية من الحمض النووي تعمل كالفيروسات وتتجاوز الجهاز المناعي لتوصيل الأدوية" . fiercedrugdelivery.com. مؤرشف من الأصل في 20 سبتمبر 2015. تم الاطلاع عليه في 19 يونيو 2014 .
  32. ↑ بيرو، س؛ شيه، و (2014). " تغليف أغشية مستوحاة من الفيروسات لهياكل الحمض النووي النانوية لتحقيق الاستقرار داخل الجسم الحي " . ACS Nano . 8 (5): 5132–5140 . doi : 10.1021/nn5011914 . PMC 4046785. PMID 24694301 .  
  33. ↑ غارد، داميان (15 مايو 2012). "تقنية طي الحمض النووي قد تسمح بالتوصيل 'الذاتي'" . fiercedrugdelivery.com. مؤرشف من الأصل في 24 سبتمبر 2015. تم الاطلاع عليه في 25 مايو 2012 .
  34. ↑ "الحمض النووي المطوي يصبح حصان طروادة لمهاجمة السرطان" . مجلة نيو ساينتست. ١٨ أغسطس ٢٠١٢. تاريخ الاطلاع: ٢٢ أغسطس ٢٠١٢ .
  35. ^ جيانغ، تشياو؛ سونغ تشن. نانجريف، جانيت؛ ليو، شياو وى؛ لين، لين؛ تشيو، دينجلي؛ وانغ، تشن قانغ؛ زو، جوزهانج؛ ليانغ، شينغجي؛ يان، هاو؛ دينغ ، باوكوان (2012). “أوريغامي الحمض النووي كحامل للتحايل على مقاومة الأدوية”. مجلة الجمعية الكيميائية الأمريكية . 134 (32): 13396-13403 . دوى : 10.1021 / ja304263n . بميد 22803823 . 
  36. ^ تشانغ ، تشيان. جيانغ، تشياو؛ لي، نا؛ داي، لورو؛ ليو، تشينغ؛ سونغ لينلين؛ وانغ، جيني؛ لي، ياقيان. تيان، جي. دينغ، باوقوان. دو يانغ (22/07/2014). "أوريغامي الحمض النووي كوسيلة لتوصيل الأدوية في الجسم الحي لعلاج السرطان" . ايه سي اس نانو . 8 (7): 6633-6643 . دوى : 10.1021 / nn502058j . ردمك 1936-0851 . 
  37. ↑ "مهندسون يستخدمون تقنية طي الحمض النووي لتحديد قواعد تصميم اللقاحات" . أخبار معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا | معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا . 29 يونيو 2020. تاريخ الاطلاع: 26 أبريل 2024 .
  38. ↑ "أتمتة طي الحمض النووي تفتح آفاقًا واسعة للعديد من الاستخدامات الجديدة" . أخبار معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا | معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا . 26 مايو 2016. تاريخ الاطلاع: 26 أبريل 2024 .
  39. ^ فينيزيانو، ريمي. راتاناليرت، ساكول؛ تشانغ، كايمينغ. تشانغ، فاي. يان، هاو؛ تشيو، واه؛ يستحم ، مارك (24/06/2016). “تجمعات الحمض النووي النانوية المصممة مبرمجة من الأعلى إلى الأسفل” . علوم . 352 (6293): 1534. دوى : 10.1126/science.aaf4388 . ISSN 0036-8075 . بمك 5111087 . بميد 27229143 .   
  40. ↑ واغنباور، كلاوس ف.؛ فام، نهي؛ غوتشليش، أدريان؛ كيك، بنجامين؛ كوزينا، فيكتوريا؛ فرانك، كريستوفر؛ ترنينيتش، دانييلا؛ ستومر، بيير؛ غرونماير، روث؛ كارليني، إيمانويل؛ تسفيروتي، كريستينا أنجليكي؛ كوبولد، سيباستيان؛ فونكه، جوناس ج.؛ ديتز، هندريك (2023). "محفزات الخلايا التائية متعددة التخصصات القابلة للبرمجة والقائمة على تقنية طي الحمض النووي" . مجلة نيتشر لتقنية النانو . 18 : 1319-1326 . doi : 10.1038/s41565-023-01471-7 . تاريخ الاسترجاع : 26 أبريل 2024 .
  41. ↑ واغنباور، كلاوس ف.؛ فام، نهي؛ غوتشليش، أدريان؛ كيك، بنيامين؛ كوزينا، فيكتوريا؛ فرانك، كريستوفر؛ ترنينيتش، دانييلا؛ ستومر، بيير؛ غرونماير، روث؛ كارليني، إيمانويل؛ تسفيروتي، كريستينا أنجليكي؛ كوبولد، سيباستيان؛ فونكه، جوناس ج.؛ ديتز، هندريك (نوفمبر 2023) [2023-08-17]. "محفزات الخلايا التائية متعددة التخصصات القابلة للبرمجة والقائمة على تقنية طي الحمض النووي" . مجلة نيتشر لتقنية النانو . 18 (11): 1319-1326 . doi : 10.1038/s41565-023-01471-7 . ISSN 1748-3395 . PMC 10656288 . PMID 37591933 .   
  42. ↑ الحمض النووي "ينظم نفسه" على السيليكون ، بي بي سي نيوز ، 17 أغسطس 2009
  43. ↑ م. زاديجان، رضا، وآخرون (2012). "بناء صندوق DNA ثلاثي الأبعاد قابل للتحويل بحجم 4 زيبتولتر بتقنية الأوريغامي". ACS Nano . 6 (11): 10050–10053 . doi : 10.1021/nn303767b . PMID 23030709 . 
  44. ↑ سبيكرنيل، سارة (8 أبريل 2014). "روبوتات نانوية من الحمض النووي توصل الأدوية إلى الصراصير الحية" . مجلة نيو ساينتست . 222 (2964): 11. رمز Bibcode : 2014NewSc.222...11S . doi : 10.1016/S0262-4079(14)60709-0 . تاريخ الاسترجاع: 9 يونيو 2014 .
  45. ↑ أمير، ي؛ بن إيشاي، إ؛ ليفنر، د؛ إيتا، س؛ أبو هورويتز، أ؛ باشيليت، إ (2014). "الحوسبة الشاملة بواسطة روبوتات أوريغامي الحمض النووي في حيوان حي" . مجلة نيتشر لتقنية النانو . 9 (5): 353-357 . Bibcode : 2014NatNa...9..353A . doi : 10.1038 / nnano.2014.58 . PMC 4012984. PMID 24705510 .  
  46. ↑ بانيرجي، أبهيناف؛ أناند، ميكي؛ كاليتا، سيمانتا؛ غانجي، ماهيبال (2023). "تحليل جزيئي منفرد لطاقة تكديس قواعد الحمض النووي باستخدام هياكل نانوية من الحمض النووي ذات أنماط محددة" . مجلة نيتشر لتقنية النانو . 18 (12): 1474-1482 . Bibcode : 2023NatNa..18.1474B . doi : 10.1038/ s41565-023-01485-1 . ISSN 1748-3387 . PMC 10716042. PMID 37591937 .   
  47. ↑ بيبلو، مارك (28 أبريل 2013). "البروتين يشارك في فن طي الحمض النووي" . مجلة نيتشر . doi : 10.1038/nature.2013.12882 . S2CID 87992174 . 
  48. ↑ زاديجان، رضا م.؛ نورتون، مايكل ل. (يونيو 2012). "تقنية النانو الهيكلية للحمض النووي: من التصميم إلى التطبيقات" . المجلة الدولية للعلوم الجزيئية . 13 (6): 7149-7162 . doi : 10.3390/ijms13067149 . PMC 3397516. PMID 22837684 .  

للمزيد من القراءة