Вирусы, которые обычно воспринимаются только как нежелательные инфекционные агенты, вызывающие заболевания, также могут быть использованы в наших интересах. Эволюция создала вирусные частицы с точно определенной монодисперсной структурой, которые можно использовать, например, в качестве матрицы для синтеза и сборки наночастиц или в качестве носителя для доставки лекарств или других активных ингредиентов к живым организмам. Например, в предыдущей работе той же исследовательской группы, опубликованной в Nano Letters, они смогли эффективно трансфицировать человеческие клетки с помощью наноструктур ДНК-оригами, инкапсулированных внутри вирусных частиц.В настоящей работе Костиайнен и его группа исследователей показывают, что частицы вируса хлоротической крапчатости коровьего гороха (CCMV) и белки авидина могут образовывать кристаллы, просто смешивая два компонента при оптимальной концентрации электролита.
Эти два компонента могут самостоятельно собираться в упорядоченные структуры из-за взаимодополняемости зарядов, представленных на их поверхности. Использование авидина в качестве структурного компонента дает несколько преимуществ. Что наиболее важно, авидин способен связывать водорастворимый витамин B7, биотин, с очень высоким сродством и селективностью. «Это позволяет нам модульно функционализировать кристаллы практически с любым лигандом, меченным биотином. Мы продемонстрировали, что можно загружать кристаллы, например, флуоресцентными красителями, активными ферментами и плазмонными наночастицами золота.
В конечном итоге, используя авидин-биотин. «взаимодействие позволяет нам избежать утомительной ковалентной модификации структур и имитировать процесс топотактической интеркаляции (внедрение нового компонента в точки решетки существующего кристалла)», — говорит Костиайнен.Текущая работа касается только одного типа вирусных частиц. «В будущем мы будем изучать другие вирусные частицы и белки, чтобы« склеить »их вместе», — добавляет он. «Изучение сборки, например, человеческих вирусов или вирусов с другой структурной топологией, таких как стержневидные частицы, может открыть дополнительные возможности для биомедицинских и связанных с материаловедением исследований.