DNA分子粘弹性特性及其在空气中操控行为的原子力显微镜研究

来自国内的研究人员通过原子力显微镜(AFM)定量成像(QI)模式，揭示了DNA分子在空气中的粘弹性特性及其对操控行为的影响。研究发现拉伸DNA比随机卷曲DNA具有更小的粘弹性，后者因弹性回缩和粘附效应更易形成聚集拖尾；多链DNA聚集体则表现出更强的粘弹性。该研究为基因敲除和靶向编辑提供了理论参考。

　　

利用原子力显微镜(Atomic Force Microscopy, AFM)的定量成像(Quantitative Imaging, QI)模式，科学家们首次系统研究了DNA分子在空气中的粘弹性行为。与随机卷曲的DNA相比，拉伸状态的DNA展现出更低的粘弹性特征。有趣的是，当AFM探针操控DNA时，随机卷曲的DNA会像被压紧的弹簧般产生弹性回缩，导致明显的分子堆积和横向拖尾现象，这归因于其更强的粘附作用和弹性记忆效应。

更令人惊讶的是，由多条DNA链组成的聚集体仿佛获得了"超能力"，其粘弹性显著高于单链DNA。这些发现不仅为理解生物大分子的机械特性提供了新视角，更如同为基因手术刀装上了精准的力学导航——在基因敲除(knockout)和靶向编辑(gene editing)中，掌握DNA的粘弹性规律就能像控制橡皮筋的拉伸一样精确调控基因操作。