中美建设微米级元DNA布局

光山新闻网 林晓舟 2020-09-09 12:52:45
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中美建设微米级元DNA布局  
有助设计更巨大电路和纳米器件  

据美国《逐日科学》网站7日报道,上海交通大学樊春海院士及美国亚利桑那州立大学颜颢传授等在最新一期《自然·化学》杂志上颁发论文称,他们建设出一种新型元DNA布局,这些元DNA布局可自我组装成形状各异的微米级布局,应用于光电子学及合成生物学规模,从而促进信息存储和加密等技能的成长。

研究人员表明,DNA布局的奇特特征使其可用作巨大纳米布局和设备的通用组件。借助DNA折叠技能,长的单链DNA(ssDNA)可在数百条短DNA链的辅佐下被折成指定形状。但迄今科学家一直很难组装出更大(微米至毫米级)的DNA布局,这限制了DNA折叠技能的遍及利用。

为办理这一问题,研究团队开拓出了一种通用的“元DNA”(M-DNA)计策,研制出了一种新型元DNA布局。这一新型元DNA布局与人头发丝的宽度相当,直径是天然DNA纳米布局的1000倍。研究人员证明,这一亚微米级的6螺旋束DNA布局可像放大版的单链DNA一样自我组装。

随后,研究人员利用这种元DNA构建了一系列亚微米到微米级DNA体系布局,包罗元多结、3D多面体以及各类二维/三维晶格等。他们还在元DNA上演示了分层链置换回响,这一回响将DNA的动态特征转移到元DNA上。另外,仅通过改变单个元DNA的局部柔性及其彼此浸染,就能构建从一维到三维的一系列亚微米或微米级DNA布局,包罗四面体、八面体、棱柱和6种细密会萃的晶格等。

研究人员暗示,将来,他们可以利用这些元DNA设计出更巨大的电路、分子呆板和纳米器件,并将其用于与生物传感和分子计较有关的应用中。并且,这项研究也使建设动态微米级DNA布局的可行性大大提高。

论文作者指出,这种元DNA计策的引入将使DNA纳米技能从纳米级跃升至微米以上级别,辅佐科学家在亚微米和微米标准上建设一系列巨大的静态和动态布局,从而使很多新应用成为大概。譬喻,科学家可用这些元DNA布局制造出更大更巨大成果组件等。

 

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