驚嘆于杜克大學和亞利桑那州立大學研究實驗室出現(xiàn)的微小納米級結(jié)構(gòu),很容易想象您正在瀏覽世界上最小的陶器目錄。
一篇新論文揭示了團隊的一些創(chuàng)作:小巧的花瓶、碗和空心球體,一個藏在另一個里面,就像俄羅斯套娃的家居用品。
但是,研究人員不是用木頭或粘土制造它們,而是用線狀 DNA 分子設(shè)計這些物體,將其彎曲并折疊成具有納米精度的復(fù)雜三維物體。
這些創(chuàng)作展示了杜克博士開發(fā)的新開源軟件程序的可能性。學生傅丹和他的導師約翰雷夫。該軟件于 12 月 23 日在《科學進展》雜志上進行了描述,它可以讓用戶繪制圓形的圖紙或數(shù)字模型,并將它們轉(zhuǎn)化為由 DNA 構(gòu)成的 3D 結(jié)構(gòu)。
DNA 納米結(jié)構(gòu)由共同作者 Raghu Pradeep Narayanan 和 Abhay Prasad 在亞利桑那州立大學 Hao Yan 教授的實驗室組裝和成像。每個微小的空心物體的直徑不超過百萬分之二英寸。超過 50,000 個可以裝在一根針頭上。
但研究人員表示,這些不僅僅是納米雕塑。該軟件可以讓研究人員制造微型容器來運送藥物,或者制造用于鑄造具有特定形狀的金屬納米顆粒的模具,用于太陽能電池、醫(yī)學成像和其他應(yīng)用。
對大多數(shù)人來說,DNA 是生命的藍圖;所有生物的遺傳指令,從企鵝到白楊樹。但對于像 Reif 和 Yan 這樣的團隊來說,DNA 不僅僅是遺傳信息的載體——它還是源代碼和構(gòu)建材料。
DNA 的遺傳密碼中有四個“字母”或堿基,它們在我們的細胞中以可預(yù)測的方式配對,形成 DNA 階梯的梯級。研究人員采用了 DNA的這些嚴格的堿基配對特性——A與 T,C 與 G。通過設(shè)計具有特定序列的 DNA 鏈,他們可以對這些鏈進行“編程”,將它們拼湊成不同的形狀。
該方法包括在數(shù)百條短 DNA 鏈的幫助下折疊一條或幾條長的單鏈 DNA,數(shù)千個堿基,這些短 DNA 鏈與長鏈上的互補序列結(jié)合并將它們“固定”到位。
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