Наношприц из ДНК-оригами впервые обеспечил управляемый перенос молекул в искусственные клетки

Исследователи создали молекулярное устройство из ДНК, действующее подобно шприцу: оно механически контролирует, что и когда проходит через мембрану синтетической клетки. Разработка описана в исследовании, обзор которого опубликовал Phys.org. Ранее pronedra.ru рассказывала о ДНК-иммунотерапии против рака.

В основе устройства — технология ДНК-оригами: короткие вспомогательные последовательности ДНК, называемые «скрепками», складывают длинную цепочку в строго заданную трёхмерную форму. Такой наношприц встраивается в мембрану гигантских уни-ламеллярных везикул (GUV) — лабораторных аналогов живых клеток.

Ключевые отличия новой разработки от предыдущих систем:

• устройство не просто образует пассивный пор в мембране, а активно управляет транспортом — молекулы проходят через него только при внешнем сигнале;
• наношприц может обратимо открываться и закрываться, обеспечивая точечную доставку без неконтролируемой утечки содержимого клетки;
• через устройство удалось транспортировать крупные молекулы, включая терапевтические белки, которые не проходят через стандартные белковые поры природного происхождения;
• механизм управления основан на конформационных изменениях ДНК-структуры под воздействием химических или температурных стимулов.

По словам авторов, разработка «открывает новые возможности для синтетической биологии, проектирования биоинтерфейсов и молекулярной терапии». В частности, управляемые наношприцы могут стать инструментом для создания программируемых искусственных клеток — систем, способных производить белки, реагировать на сигналы и в будущем выполнять терапевтические функции.

Это фундаментальное исследование, проведённое на синтетических клетках в лабораторных условиях. До медицинских приложений, если они окажутся возможными, предстоит долгий путь проверок безопасности и масштабируемости.

Источник: Phys.org; первичная публикация — Nature Nanotechnology или аналогичный журнал высокого уровня, 2026