@ 2012.06.02 , 23:18

哈佛科学家发明新一代DNA纳米技术

三名哈佛医学院的博士后研究员——Bryan Wei,Mingjie Dai,Peng Yin已经发现一种方法,能使DNA串成完整的字体——包括所有罗马字母、标点符号、表情符号和数字0~9。

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所有图形都是由独立的、独一无二的DNA单链组成,每条单链长仅42个单位,折叠成矩形“砖块”,再由“砖块”排列成64-103纳米的“砖墙”图案,通过除去某些特定的“砖块”就能展现出更复杂的图案。这三名博士后共创造出了107个二维图形,包括字母、数字、汉字、几何图形和标志。

这项字体技术的问世被人们誉为现有的DNA纳米技术大家庭的新一代。DNA纳米技术由Ned Seeman于1991年首创。作为纽约大学的化学家,Seeman 把DNA链做成立方体状、管状、网格状,以组成小巧简单的形状和图案。来自加利福尼亚技术协会的 Paul Rothemund 于2006年创造出更复杂的结构,他将来自M13病毒基因的一段长约7000单位的DNA链折叠成需要的形状,并用200个更小的“订书钉”链将其固定,他称此技术为“DNA折纸技术”。直到今天 Wei 的成果都已经发表在《自然》杂志上了,所有长支架才全部完成。Wei 和他的同事们通过这项技术证明了DNA小链不需要支架就可以组合成大型结构,并在最终图形中占12-17%。

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这个团队设计了一个自动程序来筛选“砖块”,最终需要的形状由图形界面“画”成。该自动程序可以筛选并混合需要的DNA链,可在48小时内产生48个图形。

Yin说道:“任何的技术应用都是高度随机的。”但他认为可以用L-DNA来创造DNA“砖块”。L-DNA是传统的双螺旋结构的镜像结构,在自然界中并不存在。这样的结构可用于设计运送药物的纳米设备,因为他们不容易被DNA裂解酶分解,也不会引发免疫反应。“一旦有了合成前体数据库,你就不需要新的DNA设计了。”研究负责人 Peng Yin 对《自然》这样说道,“你只需选择分子。”本文译自 gizmodo,由译者 老人爱怡 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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