Im Herbst 2019 wollen wir ein vollautomatisches Experiment zur Kristallisation von DNA-Origami-Nanostrukturen an Bord der Internationalen Raumstation durchführen!

Aber warum wollen wir DNA-Origami Kristalle herstellen?

Eines der Hauptziele der DNA-Nanotechnologie ist der Bau von periodischen Arrays in 3 Dimensionen, der Bau von 3D-DNA-Origami-Kristallen.

Diese Kristalle hätten ein großes Potenzial für Anwendungen wie die Verwendung als nanoelektronische Komponenten oder zur strukturellen Aufklärung von Biomolekülen. 

Kristalle sind sehr regelmäßige Strukturen mit definierten Abständen, diese Eigenschaft kann genutzt werden, um beispielsweise nanoelektronische Komponenten für einen DNA-Computer herzustellen. Es hat sich gezeigt, dass DNA-Gitter Metallpartikel so anordnen können, dass sie den Aufbau von elektrischen Schaltkreisen lenken. Die sehr genau definierten Abstände innerhalb kristalliner Strukturen bieten so die Möglichkeit, hochleistungsfähige Datenträger herzustellen. 

Kristallgitter aus 3D DNA-Origamis können ebenfalls einen großen Beitrag zur Entwicklung neuer Medikamente leisten.

Die Bestimmung der genauen Struktur eines Wirkstofftargets ist unerlässlich, um ein Medikament gegen dieses spezifische Ziel, zum Beispiel ein fehlerhaftes Protein, zu entwickeln. Dieser Prozess kann Jahre dauern und verursacht enorme Kosten. Durch die Einbettung des Wirkstofftargets in ein 3D DNA-Origami Kristallgitter kann der Prozess der Strukturanalyse erheblich beschleunigt werden. 

Ziel ist es, selbstorganisierende DNA-Gitter (Kristalle) als Plattformen zu nutzen, um biologische Makromoleküle zu positionieren und ihre Struktur mit Röntgenkristallographie aufzuklären.

Alle diese Anwendungen erfordern die erfolgreiche Kultivierung von makroskopischen 3D DNA-Origami Kristallen. Aber der Bau makroskopischer 3D DNA-Origami Kristalle ist bisher eine ungelöste Aufgabe. 

Um dieses Ziel zu erreichen, wollen wir die optimalen Kristallisationsbedingungen nutzen, die die Internationale Raumstation bietet! Die dort herrschende Mikrogravitation bietet optimale Bedingungen für das Kristallwachstum, da Konvektions- und Sedimentationseffekte vernachlässigbar gering sind. So kann ein regelmäßiger und reiner Kristall gezüchtet werden.

Mit Ihrer Unterstützung können wir gemeinsam den nächsten Schritt auf dem spannenden Gebiet der DNA-Nanotechnologie gehen!

Eure Space-Origami Crew