神奇！DNA粒子可自我組裝，變身智能“接口”材料

一個物理學(xué)家小組發(fā)現(xiàn)了DNA分子如何根據(jù)組裝指令，自組織成顆粒之間的粘性貼片。這項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)為一種創(chuàng)新方法提供了“概念證明”，以生產(chǎn)顆粒之間具有明確連接性的材料。

研究表明，人們可以對粒子進(jìn)行編程，以制造具有定制特性的結(jié)構(gòu)。雖然起重機(jī)、鉆頭和錘子，在建造建筑物時必須由人類控制，但這項(xiàng)工作揭示了人們?nèi)绾文軌蚶梦锢韺W(xué)來制造智能材料，這些材料“知道”如何組裝自己。

科學(xué)家們長期以來一直在尋求分子自我組裝的方法，并在許多方面取得了突破。然而，關(guān)于微小顆粒以預(yù)先編程的鍵數(shù)進(jìn)行自我組裝的措施，這些方面的研究較少。

對此，研究人員進(jìn)行了一系列的實(shí)驗(yàn)來捕捉和操縱DNA分子在顆粒表面的行為。在微米水平上進(jìn)行操作——用1/25的灰塵大小的顆粒，將小液滴浸入液體溶液中。附著在這些液滴上的是“DNA連接物”即擁有“粘性末端”的分子工具，允許混合和匹配，以形成研究人員所需的結(jié)構(gòu)陣列。

這個過程的好處是可以對特定材料的特性進(jìn)行編程，比如它可以是彈性或脆性的，甚至在斷裂后有自我修復(fù)的能力，因?yàn)殒I可以可逆地產(chǎn)生和斷裂。材料制造者可以決定放入5個只粘附一個其他粒子的粒子，10個粘附兩個，20個粘附三個，或任何其他組合。這將有助于建造具有特定拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)或架構(gòu)的材料。

題為DNA self-organization controls valence in programmable colloid design的相關(guān)研究論文發(fā)表在《美國國家科學(xué)院院刊》上。

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論文原文：

https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news2/newsid=59043.php

標(biāo)簽： DNA 組裝