DNA摺紙系統現在可以編織出自我組裝的超微型花盆和花瓶
研究人員開發了一個新的開源程序,可以將圖紙或數字模型轉換成由DNA製成的納米級雕塑。在測試中,該系統可以編織出花瓶和碗這樣的微型圓形物體。DNA是一種令人難以置信的多功能分子。它不僅可以編碼數據以製作任何生物的藍圖,從細菌到人類再到鯨魚,而且它可以折疊、緊縮和彎曲以適應細胞。
這種靈活性也可以使DNA成為有用的納米級建築材料,近幾十年來,科學家們通過建造藥物輸送顆粒、病毒捕獲器、電動納米發動機,甚至是一個微小的梵高複製品,對這一想法進行了實驗。
在一項新的研究中,杜克大學和亞利桑那州立大學的研究人員開發了名為DNAxiS的軟件,它允許用戶用DNA創造複雜的物體。該系統工作的兩個主要組成部分是長的DNA鏈,它們可以被捲成同心圓,做成圓形的表面,以及較短的DNA序列,通過”釘住”較長的DNA提供穩定性。
用戶可以將圖紙或3D模型輸入DNAxiS,軟件將使用專門設計的算法來確定在DNA媒介中表現它們的最佳方式,使用長短鏈的混合。配方在手,特定的DNA鏈可以被合成、混合、加熱和冷卻,這使它們在短短12小時內就能自我組裝成所需的形狀。
在測試中,研究人員表明,DNAxiS可以用來編織一系列圓形的形狀,如花瓶、鍋、碗、球體、蘑菇、圓錐體、葫蘆甚至苜蓿葉。從長遠來看,這種技術可用於製造一系列納米級的容器,如用於輸送藥物的容器,或具有特定形狀的納米顆粒的模具。
該研究發表在《科學進展》雜誌上。