ADN monocatenario como maniquí supramolecular para nanocables de paladio en extremo organizados

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Los nanocables son componentes vitales para la nanoelectrónica, los sensores y la nanomedicina del futuro. Para lograr la complejidad requerida, es necesario controlar la posición y el crecimiento de las cadenas metálicas a nivel atómico. En el diario Angewandte Chemie, un equipo de investigación ha introducido un enfoque novedoso que genera sistemas de ADN de paladio helicoidales controlados con precisión que imitan la organización de pares de bases naturales en una molécula de ADN de doble hebra.

Un equipo de Europa y Estados Unidos dirigido por Miguel A. Galindo ha desarrollado ahora un método elegante para producir cadenas únicas continuas de iones de paladio. El proceso se basa en el ensamblaje autoorganizado de un complejo especial de paladio y moléculas de ADN monocatenarias.

En los últimos años, el ADN se ha convertido en una herramienta importante para la nanociencia y la nanotecnología, especialmente por la capacidad de “programar” las estructuras resultantes a través de la secuencia de bases de ADN utilizada. La incorporación de metales en las estructuras del ADN puede darles propiedades como conductividad, actividad catalítica, magnetismo y fotoactividad.

Sin embargo, organizar los iones metálicos en las moléculas de ADN no es trivial porque los iones metálicos pueden unirse a muchos sitios diferentes. El equipo de Galindo desarrolló un método inteligente para controlar la unión de los iones de paladio a sitios específicos. Utilizan un complejo de paladio especialmente diseñado que puede formar pares de bases con bases de adenina naturales en una hebra de ADN. El ligando de este complejo es un sistema de anillo aromático plano que capta tres de las cuatro posiciones de unión disponibles en el ion paladio. Por tanto, la cuarta posición del paladio está disponible para unirse a un átomo de nitrógeno muy específico en la adenina. El ligando también posee átomos de oxígeno capaces de formar un enlace de hidrógeno con el grupo de adenina NH (2) cercano. Este patrón de enlace coincide exactamente con un acoplamiento de base Watson-Crick, pero ahora está mediado por un ión de paladio, lo que lo hace considerablemente más fuerte que el acoplamiento natural de Watson-Crick.

Si se usa una cadena de ADN que consiste exclusivamente en bases de adenina, un complejo de paladio se une a cada adenina. Los ligandos planos se ensamblan en pilas coplanares, al igual que las bases naturales. Esto da como resultado una doble hebra que consta de complejos de ADN y paladio que corresponde a una doble hélice de ADN natural en la que una hebra ha sido reemplazada por una pila supramolecular de complejos continuos de paladio.

Aunque el equipo todavía tiene que demostrar las propiedades conductoras de estos sistemas, se puede esperar que la reducción correcta de estos iones metálicos conduzca a la formación de un nanoalambre conductor con una estructura altamente controlada. El equipo de investigación trabaja actualmente en esta línea y en la modificación del ligando, que también puede aportar nuevas propiedades al sistema.

Fuente de la historia:

Materiales proporcionados por Wiley. Nota: El contenido se puede cambiar según el estilo y la longitud.

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