Sterne, Kugeln oder doch lieber Blumen? Mit Hilfe kleiner DNA-Schnipsel lässt sich relativ genau kontrollieren, zu welcher dieser Formen winzige Nanopartikel aus Gold heranwachsen. Auf den entsprechenden Trick sind jetzt Forscher um Yi Lu von der University of Illinois in Urbana-Champaign gestoßen.

Lu und seine Kollegen fertigten dazu winzige prismaförmige Goldkristalle als Kristallisationskeime an. In einer Lösung mit einem Goldsalz und einem Reduktionsmittel scheidet sich daran Gold ab, so dass größere Einheiten entstehen – zunächst völlig unregelmäßige, klumpige Haufen. Das änderte sich erst, als die Forscher etwa 20 bis 30 Basen lange DNA-Stücke zu den Kristallisationskeimen gaben. Es entstanden daraufhin Nanopartikel unterschiedlichster Form: flache Hexagone, wenn die DNA-Stücke aus der Base Guanin (G) bestanden, sechszackige Sterne im Fall von Thymin (T), runde, glatte Plättchen bei Cytosin (C) und runde, raue Plättchen bei Adenin (A).

Einen besonderen Effekt hatte es, wenn die Forscher zwei Basen mischten, etwa 20 Basen Guanin gefolgt von 10 Basen Cytosin. Dann stellten sich Mischformen ein, wobei meist die jeweils häufiger vorhandene Base dominierte. Im Fall der oben genannten Kombination G-C erhielten die Wissenschaftler jedoch eine völlig neue Form, die ein wenig an eine Blume erinnert.

Wie Lu und sein Team außerdem feststellten, spielt die Länge der DNA-Abschnitte keine Rolle, fünf Basen lange Ketten führten zum selben Ergebnis wie 30 Basen lange Stücke. Die Wirkung der DNA-Stränge auf das Formwachstum führen die Wissenschaftler auf Interaktionen zwischen den Erbgutmolekülen und den Kristallisationskeimen zurück. So scheinen die Purinbasen G und A stärker an den Oberflächen der Goldprismen zu haften als die Pyrimidinbasen C und T, was die Anlagerung weiterer Goldstückchen erschwert oder begünstigt.

Goldnanopartikel haben einige überwiegend in Erprobung befindliche technische Anwendungen, so tauchen sie beispielsweise in experimentellen Sensoren auf, aber auch medizinische Anwendungen sind denkbar. Die Form der Nanopartikel entscheidet dabei maßgeblich darüber mit, wie sich die Teilchen verhalten. Raue Partikel würden beispielsweise wesentlich schneller von Körperzellen aufgenommen als glatte, berichtet das Team.