DNA纳米技术

DNA纳米技术包括用核酸构建人工设计的结构,比如这个四面体。[1] 四面体的每个边都是20碱基对的脫氧核糖核酸双螺旋;每个顶点都是一个3支节点。组成四面体的4条脫氧核糖核酸链用不同的颜色加以分辨。

DNA纳米技术專門研究利用脫氧核糖核酸或其他核酸的分子性質(如自組裝的特性),來建構出可操控的新型纳米尺度結構或機械。在这个领域,核酸被用作非生物的材料而不是在活细胞中那样作为遗传信息的载体。严格的核酸碱基配对法则(使链上特定的碱基列相互连接以形成牢固的双螺旋结构)使这一技术成为可能。这一技术允许合理的碱基链设计,从而严格地组合形成具有精密控制的纳米级特性的复杂的目标结构。脫氧核糖核酸是常使用的优势材料,但包括其他核酸如核糖核酸肽核酸也被用来构造结构,所以偶尔也用“核酸纳米技术”来概括这个领域。[2][3]

DNA纳米技术概念的基础最先由纳德里安·西曼(Nadrian Seeman)在1980年代早期阐述,在2000年后开始引起广泛的关注。这一领域的研究者已经构建了静止结构如二维和三维晶体结构、毫微管、多面体和其他任意的造型;和功能结构如纳米机器和DNA運算。一些组建方法被用来构建拼装结构、折叠结构和动态可重构结构。现在,这种科技开始被用作解决在结构生物学生物物理学中基础科学问题的工具;同时也被应用在结晶学光谱学中来测定蛋白质结构。这项技术在分子电子学(molecular scale electronics)和纳米医学中的应用仍在研究中。

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