用DNA“编码”纳米线

生物通报道：越来越多的研究人员正在利用天然“工程师”——DNA研制出可以用于从医疗器械到计算机电路等几乎各个领域的纳米材料。最近布朗大学和波士顿大学的研究人员首次利用DNA指导复合纳米线(complex nanowires)的合成和生长。研究结果刊登于《Nanotechnology》。

　　

生物通报道：越来越多的研究人员正在利用天然“工程师”——DNA研制出可以用于从医疗器械到计算机电路等几乎各个领域的纳米材料。最近布朗大学和波士顿大学的研究人员首次利用DNA指导复合纳米线(complex nanowires，生物通编者译)的合成和生长。研究结果刊登于Nanotechnology。

 

一支由布朗大学工程师率领的研究小组利用DNA的编码功能研制位于碳纳米扫描探针（carbon nanotube tips）顶部的锌氧化纳米线（zinc oxide nanowires）刊登于《Nanotechnology》上的技术的详细资料，首次证明DNA可以用于指导纳米线复合物的合成和生长。

 

这种微小的新型结构可以激和检测光，并且在机械压力下能够产生电流。这种纳米线的光学和电学特征可以用于从医学诊断和安全传感器到网络光纤和计算机电路等一系列软件的研制。

 

布朗大学工程系的一位研究生Adam Lazareck说：“利用DNA聚合纳米材料是开发生物分子制造工具的第一步。假如你想有什么成就的话，就考虑一下天然材料吧。从皮肤到贝壳，这些很有特点的结构都是由DNA指导的。”

 

这项由Lazareck在工程和物理学教授Jimmy Xu的实验室里完成的工作，是纳米工程“颠倒”（bottom up）方法的一个实例。与传统的铸造或者蚀刻法将材料制成微小的成分不同，在计算机电路中，工程师尝试使生物分子自己完成装配工作。在合适的化学条件下，如光敏蛋白（light-sensing proteins，生物通编者译）或者细菌马达等分子机制，可以用于研制微型装置和材料。

 

在布朗大学研究人员进行的这项实验中，研究人员采用“颠倒”法成功利用DNA作为“说明书”指导自我组装。这种产生于Xu实验室的新结构首次以实物证明DNA能够指导纳米材料的自我组装和合成。

 

下篇：Xu实验室完成纳米线的组装 （含图）