作者:Peng Yin 来源:《自然》 发布时间:2012-6-5 14:34:32
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科学家用DNA搭多种积木形状

 来源:Wyss Institute at Harvard University
 
美国哈佛大学研究人员以脱氧核糖核酸(DNA)单链为“积木”,搭出字母、数字、表情符号等多种形状。研究人员称,这种技术可在医学领域发挥重要作用,譬如做成药物传送器,把药物直接输送至病灶部位。
 
搭积木
 
哈佛大学维斯研究所生物工程领域研究人员以短短的合成DNA单链为“砖”,按照预先设计,让“砖”与“砖”之间相互咬合,砌成形状各异的“墙”,就像搭乐高积木一样。
 
研究人员搭出了100多个形状,包括中文字“金”“木”“水”“火”“土”、数字0至9,26个英文字母、表情符号等。每个造型由数百块“单链砖”砌成,直径仅为100纳米,是一根头发丝直径的千分之一。
 
这项结果由最新一期《自然》杂志网络版发表。
 
DNA广为人知的作用是携带遗传信息,但在DNA纳米技术领域,它是一种用于制造微小的可编程结构,作用广泛。
 
辟蹊径
 
迄今为止,DNA纳米技术领域的研究多集中在DNA“折纸术”上。也就是说,用一根长长的DNA单链当丝线,像绣花一样反复折叠。但“丝线”怎样折,全靠订书钉般的DNA短链来决定。研究人员必须先用电脑软件设计好所有“订书钉”的DNA序列,这些“订书钉”一个紧挨一个,精确确定“丝线”走势。譬如,中国研究人员曾用一根长长的DNA单链“折”出一幅“中国地图”,直径仅150纳米。
 
哈佛大学研究人员另辟蹊径,把视线转移到合成的DNA短链上,避免脚手架般的长链,创出一种“替代构建法”。每个DNA单链只有一节短链,作为一块“砖”。一块“砖”如果与另一块“砖”存在互补序列,则相互咬合;如果没有互补序列,则不相连,有点儿类似积木。
 
借助这种方式,多块“砖”经一系列相互咬合,可以砌成预先设计的特殊形状。
 
前景好
 
美国每日科学网站援引研究人员的话报道,这项技术中,“砌墙”方法简单,“墙体”结构稳固而且用途广泛。
 
DNA“单链砖”作为一种基础材料,可能运用于医学领域,发挥重要作用。譬如,“单链砖”可以组合成药物传送器,在抵达病灶前保持药物结构完整。此外,“单链砖”是人工合成,可以实现高度生物相容。
 
维斯研究所创始董事唐纳德·因格贝尔说:“用DNA纳米技术制造可编程的纳米装置是维斯研究所的关注重点之一,我们坚信,它能产生全新的诊断和治疗方法。”(来源:新华网 黄敏)
 
 
 
 
 
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