великий інтерес дослідників [4-8].
В даний час описані кілька стратегій створення наноконструкцій на основі дволанцюжкових нуклеїнових кислот, що дозволяють контролювати структуру наноматеріалів з молекулярною точністю.
В основі технології створення наноконструкцій, запропонованої Н.Зіманом [9] в 1982р., лежить уявлення про створення просторових структур в результаті послідовної модифікації вихідної молекули дволанцюжкової ДНК, що приводить спочатку до створення плоскою нанорешеткі, а потім структур типу куба, октаедра і т.д., ребрами жорсткості, яких є молекули ДНК. До складу таких просторових структур передбачається включати молекули «гостей», що буде надавати на думку авторів, наноконструкцій нові, корисні властивості. Тим не менш, найважливіше завдання наноконструірованія - створення просторових конструкцій з керованими властивостями, містять у своєму складі молекули інших сполук (гостей), не вирішена в рамках розглянутої технології. Ця технологія, є трудомісткою, ресурсозатратної, вона вимагає безперервного контролю «якості» кожної з стадій процесу наноконструірованія.
Фізична хімія дволанцюжкових нуклеїнових кислот і їх комплексів свідчать про те, що існують інші, більш прості способи впорядкування сусідніх молекул нуклеїнових кислот.
В основі технологій створення наноконструкцій, розроблених в Інституті молекулярної біології РАН [10], які в принципі відрізняються від технології Н.Зімана, лежить уявлення про можливості створення просторових структур нуклеїнових кислот в результаті різних варіантів мимовільного впорядкування сусідніх молекул нуклеїнових кислот (або комплексів нуклеїнових кислот) при їх фазовому виключення.
. Просторове впорядкування Двухцепочечную МОЛЕКУЛ нуклеїнових кислот В РЕЗУЛЬТАТІ «ентропійність КОНДЕНСАЦІЇ» І наноконструкцій НА ОСНОВІ ЦИХ МОЛЕКУЛ
Перший з варіантів технології наноконструірованія заснований на використанні частинок рідкокристалічних дисплеїв (РК), які утворюються в результаті фазового виключення жорстких, лінійних, дволанцюжкових нуклеїнових кислот з водно-сольових розчинів деяких полімерів при дотриманні ряду умов (молярна маса нуклеїнових кислот, молярна маса і концентрація полімеру, іонна сила розчину, його сольовий склад і т.д.) [11]. Полімер не входить до складу утворених частинок рідкокристалічних дисплеїв. (Фазове виняток нуклеїнових кислот називається також «? - Конденсація» (? - Акронім від слів polymer - salt - induced, psi), «ентропійна конденсація» нуклеїнових кислот).
Частинки рідкокристалічних дисплеїв володіють кількома особливостями, що представляють інтерес для наноконструірованія. По - перше, для частинок рідкокристалічних дисплеїв дволанцюжкових нуклеїнових кислот характерно збереження хімічної реакційної здатності структурних елементів (азотистих основ і т.д.), висока (в межах від 160 до 400 мг/мл!) Локальна концентрація і впорядковане розташування сусідніх молекул нуклеїнових кислот в частинках рідкокристалічних дисплеїв. Залежно від осмотичного тиску розчину, відстань між сусідніми молекулами нуклеїнових кислот в частинках рідкокристалічних дисплеїв можна регулювати в межах 2.5 - 5.0 нм [12]. По - друге, як правило, молекули нуклеїнових кислот, з властивою їм геометричної та оптичної анізотропії, прагнуть упакуватися в частинках рідкокристалічних дисплеїв, таким чином, при якому виникає спірально закручена просторова структура сусідніх шарів молекул нуклеїнових кислот (так звана «холестеричних» структура). Формування холестерических рідкокристалічних дисплеїв нуклеїнових кислот супроводжується появою аномальної оптичної активності, що проявляється у вигляді інтенсивної смуги в спектрі в області поглинання хромофоров нуклеїнових кислот. По-третє, на поверхні сусідніх молекул нуклеїнових кислот, фіксованих в просторовій структурі частинок рідкокристалічних дисплеїв, присутні реакційно - здатні групи (місця) або такі групи можуть бути хімічно вбудовані в структуру молекул нуклеїнових кислот без порушення їх здатності до утворення частинок РКД. Такими місцями є, зокрема, азотисті основи, що утворюють комплекси з іонами металів; ними можуть бути молекули лігандів, додатково вводяться в систему. Враховуючи відстань між сусідніми молекулами нуклеїнових кислот. «Зшивання» можна назвати «наномостікамі», які з'єднують ці молекули. Оскільки наномостікі можуть формуватися між будь-якими сусідніми молекулами дволанцюжкових нуклеїнових кислот, цей процес призведе до виникнення тривимірної просторової структури, яку можна назвати «наноконструкцій». Нарешті, якщо процес формування наномостіков вдасться реалізувати таким способом, при якому просторова структура частинок рідкокристалічних дисплеїв залишається незмінною, то аномальна оптична активність дозволить контролювати зміну не тільки вторинної структури вихідних молекул нуклеїнови...
