В природе организмы способны к воспроизводству, но человеку пока не удавалось создать искусственный материал, который мог бы копировать себя, считает Пол Чайкин и его коллеги из Университета Нью-Йорка, США.

Их идея, описанная в новой патентной заявке, основана на факте, что последовательности ДНК могут выстраиваться определённым образом, узнавая и объединяясь друг с другом. Тщательное проектирование таких последовательностей позволяет создавать из них структуры – например, микроскопические рельефные карты Северной и Южной Америк.

Чайкин и коллеги подчёркивают, что эти техники можно применять для микрочастиц пластика, стекла или металла, покрывая их молекулами ДНК. В правильных последовательностях они могут воздействовать на эти частицы, выстраивая их в сложные объекты.

Эти структуры в свою очередь способны к саморепликации, объединяя другие ДНК-меченые частицы. Нагревание и охлаждение смеси может сковывать и разрушать связи ДНК, а применяя химические вещества можно совершенствовать последовательности в периоды между каждым циклом репликации, что позволяет производить очень сложные структуры.

Возможность создавать новые материалы таким способом открывает новые перспективы в построении правильных структур, подобных тем, что используются в микроэлектронике. Более того, появляется возможность создавать совершенно новые материалы, такие как фотонные кристаллы, которые контролируют движение света сквозь них - подобно тому, как электричество протекает через полупроводник.

Исследователи считают, что их идея особенно хорошо подходит для коллоидов – раствора микрочастиц. Эксперименты на коллоидах доказали, что саморепликация возможна. Маркируя частицы коллоидов слоями ДНК, которые флуоресцируют на разной длине волны, они смогли увидеть, как раствор постепенно превращается в совокупность последовательных линий частиц, после того, как была добавлена самореплицирующаяся 'семенная' структура.