Herausforderungen und Perspektiven von DNA‐Nanostrukturen in der Biomedizin

Abstract

Die DNA‐Nanotechnologie hat vielversprechende Anwendungen in der Medizintechnik und der Entwicklung neuartiger Therapien und diagnostischer Assays. Die Sub‐nm‐Adressierbarkeit von DNA‐Nanostrukturen ermöglicht ihre gezielte Modifikation mit zahlreichen chemischen und biologischen Einheiten, wodurch sie sich perfekt als präzise diagnostische Hilfsmittel und multifunktionale Träger für den gezielten Wirkstofftransport eignen. Die absolute Kontrolle über Form, Größe und Funktion ermöglicht die Herstellung von maßgefertigten, dynamischen Elementen, z. B. DNA‐Nanorobotern, die programmierte Aufgaben ausführen und auf verschiedene externe Reize reagieren können. In mehreren Studien wurde der Einsatz biomedizinischer DNA‐Nanostrukturen in vitro und in vivo demonstriert, jedoch gibt es noch große Hürden auf dem Weg hin zu praktischen Anwendungen der DNA‐basierten Nanomedizin. Wir fassen hier den aktuellen Stand dieses Feldes und die wichtigsten Implementierungen biomedizinischer DNA‐Nanostrukturen zusammen. Wir fokussieren uns dabei auf bestehende Herausforderungen und ungelöste Probleme und diskutieren Lösungsansätze.