热点:中美创建微米级元DNA结构 有助设计更多而杂电路和纳米器件

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原标题:中美制造微米级的元dna结构有助于设计更多复杂的电路和纳米器件。

科学技术日报北京9月8日电(记者刘霞)在美国“每日科学”网站上表示，上海交通大学樊春海院士和美国亚利桑那州立大学颜颢教授等人在最新一期的《自然化学》杂志上发表的论文显示，他们在形状不同的微米级结构上进行了自我组装

研究者解释说，dna结构的独特特征可以作为许多复杂的纳米结构和设备的通用组件。 通过dna折叠技术，长单链dna(ssdna )被数百条短dna链帮助折叠成规定的形状。 但是，迄今为止科学家不能容易地组装更大的(微米到毫米级的) dna结构，dna折叠技术的广泛采用受到限制。

为了解决这个问题，研究小组开发了通用的“元dna”(m-dna )战略，开发了新的元dna结构。 这种新型元dna结构相当于头发的宽度，直径是天然dna纳米结构的1000倍。 研究人员认为，这个亚微米级的6螺旋束dna结构可以像扩大版的单链dna一样自组织。

然后，研究者利用这种元dna，由包括元多重接合、3d多面体、各种二维/三维晶格等在内的一系列亚微米构建了微米级的dna架构。 他们还在间位dna上表现出分层链置换反应，该反应使dna的动态特征转移到间位dna上。 另外，只要改变单元dna的局部柔软性及其相互作用，就可以构建四面体、八面体、棱柱、6种密集堆积的格子等从一维到三维的一系列亚微米或微米级的dna结构。

研究人员说，将来他们可以用这些元dna设计更多复杂的电路、分子机械和纳米器件，将其用于生物传感和分子计算相关的应用。 另外，该研究还大幅度提高了制造动态微米级dna结构的可能性。

论文作者指出，这种元dna战略的引入使dna纳米技术从纳米水平上升到微米以上的水平，帮助科学家在亚微米和微米尺度上建立一系列复杂的静态和动态结构，使多个新的应用成为可能。 例如，科学家可以利用这些元dna结构来制造更大的、更多的复杂的功能模块等。

主编丸

dna是天然的生物大分子，也是制造纳米级部件和机械的通用部件。 用dna折叠术可以像毛衣一样编织，也可以像乐高一样组装。 曾经，美国科学家折叠dna长链制造出笑容。 dna与短线片段相遇组装，形成不同的形式。 本文开发的新型元dna结构相当于构建dna架构的原材料，处理了dna折叠术涉及的对象太小的问题。 之后，这些元dna可以成为更多复杂的纳米设备和纳米机器人的基础，也可以为新闻存储、精确医疗等应用提供更好的支持。

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