这是一张登上过《自然》封面的笑脸:
这个迷你笑脸,整个都是用DNA分子做成的。2006年时Paul W. K. Rothemund发表了这项有趣的技术,它被人们称为“DNA折纸”。
(这两个图分别是DNA笑脸的设计图(左)和它们在原子力显微镜下的实物图(右),右图左下角的比例尺代表100nm)
DNA是一种存储信息的分子,不过科学家们也把它看成一种可以用来制造纳米结构的“建筑材料”。DNA分子的好处在于,它是可以“自组装”的,碱基配对会自动进行,如果事先设计好,不需要复杂的后续处理就可以得到想要的结构。
制作DNA折纸主要需要两样东西,首先是一个比较长的DNA单链(确切地说通常是一个环形的DNA单链),以及多个研究者设计好的DNA短链。你可以把那些短链理解成固定用的“钉子”,它们会结合到DNA长链的特定位置,帮助DNA长链固定成研究者想要的形状。示意图如下:
(在结合了那些彩色的短链之后,长的DNA单链环被固定成了研究者想要的样子)
在“笑脸”诞生之后,研究者又对DNA折纸技术做了很多改进。现在,人们已经成功实现了很多DNA做成的纳米结构,还能做出三维立体的结构。比如说下面的这只DNA“小兔子”:
如此玩弄DNA,到底有什么用?研究者们为DNA折纸设想了若干种应用,例如把它作为一种药物载体。不过,这些应用设想目前还处在实验室研究阶段,是否能成功还要看后续的研究啦。
更多了解DNA折纸技术可以看这里:
一个比较容易懂的介绍文章:https://www.nature.com/news/2010/100310/full/464158a.html
笑脸和兔子的原始论文:
https://www.nature.com/nature/journal/v440/n7082/full/nature04586.html
https://www.nature.com/nature/journal/v523/n7561/full/nature14586.html
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