Хіміки поліпшили методику складання ДНК-орігамі з окремих невеликих деталей і отримали складні тривимірні об'єкти, що містять до 30 тисяч деталей. У таких структурах можна робити порожнини заданої форми, яка варіюється від гелікоїду до плюшевого ведмедя, пишуть вчені в.
Збірка складних структур заданої геометрії з молекул ДНК і РНК за допомогою методики ДНК-орігамі дозволяє створювати функціональні об'єкти, які вже зараз намагаються використовувати в структурній біології, біофізиці та фотоніці. За допомогою комплементарних зв'язків ділянки нуклеїнових кислот можна зшивати між собою або приєднувати до них функціональні полімерні молекули або неорганічні частинки. Завдяки цьому за допомогою ДНК вдається отримувати як складні почесні системи, наприклад зображення картин, так і тривимірні об'єкти, які утворюються в результаті самозбірки.
За допомогою традиційної методики ДНК-орігамі можна отримувати системи з сотні нуклеотидів, і їх молекулярна маса становить кілька мегадальтон. Збирати такі системи досить складно, тому для отримання великих тривимірних систем використовується модифікована методика ДНК-орігамі, при якій об'єкт складають з окремих однакових елементів. Через наявність у цих елементів виступаючих ділянок, їх можна з'єднувати один з одним, як деталі конструктора. На відміну від традиційних елементів ДНК-орігамі, в таких ДНК-цеглинках немає великої кількості складок, і складаються вони з коротких прямих ділянок нуклеотидів. Однак до теперішнього моменту за допомогою такого підходу не вдавалося об'єднати в єдині структури більше декількох сот деталей.
Хіміки з США, Німеччини, Франції та Китаю під керівництвом Пен Іня (Peng Yin) з Гарвардського університету запропонували вдосконалений варіант таких ДНК-цеглин, з яких за допомогою самозбірки можна отримати досить складні тривимірні структури. Один елемент складається з двох відносно коротких ланцюжків ДНК (довжиною 52 і 72 нуклеотиди), які комплементарно пов'язані між собою на ділянці з 13 нуклеотидів.
Витримуючи такі елементи протягом певного часу в розчині солі при підвищеній температурі, з них можна збирати складні тривимірні структури заданої геометрії, що складаються з декількох десятків тисяч елементів. Зокрема, можна отримувати куби правильної форми. Максимальна маса куба, який вдалося зібрати таким чином, склала майже півгігадальтона (що приблизно в 100 разів більше маси найбільш складних систем, зібраних більш традиційними методами ДНК-орігамі). Такий куб містить до 30 тисяч елементів.
Крім того, вчені показали, що змінюючи склад нуклеотидів, можна отримувати кубічні структури з тривимірними порожнинами заданої форми: гелікоїду, написів, фігурок кролика і плюшевого ведмедя. Для підтвердження роботи методу, зображення об'єктів, отримані за допомогою просвічуючої електронної мікроскопії вчені порівняли з їх тривимірними моделями.
За словами вчених, запропонована ними методика дешевше традиційного підходу ДНК-орігамі, і в майбутньому може бути використана для отримання і більш складні тривимірних об'єктів більшого розміру, наприклад, за допомогою ієрархічних методів складання.
Для поліпшення здатності елементів ДНК до самозбірки використовуються спеціальні скріплюючі елементи. Це можуть бути як просто короткі ланцюжки з декількох нуклеотидів, так і, наприклад, спеціальні білкові скріпки, які збільшують стійкість структур, що утворюються.