来自美国哈佛大学维斯生物工程研究院的科学家使用由32个核苷酸构成的DNA“砖块”成功制作出100多种各种各样的三维纳米结构。这项研究利用生物兼容性DNA分子,将其作为纳米技术中的结构建材,这将带来巨大的医疗价值以及非医疗方面的应用。

-2012年11月30日《科学》

中文翻译


【题目】使用DNA“砖块”构建能够自我组装的三维结构

【译文】 我们开发了一种简单而又高效的方法,这种方法使用称为DNA“砖块”的人造DNA短链,构建各种复杂的三维(3D)结构。这种方法仅使用一步的退火反应,具有数以百计不同序列的砖块就能够自我组装成特定的3D结构。每32个核苷酸砖块构成模块元件;它与四个周边的模块相结合,并且这些模块能够自由移除或添加。 “砖块”内每8个碱基对相互作用,构成一个“三维像素”,尺寸为2.5×2.5×2.7nm,1000个这样的“砖块”构成一个“分子画布”,尺寸为10×10×10“三维像素”。使用这种“画布”的若干个“砖块”,我们制作了102种不同的三维结构,这些结构表面精巧,还有错综复杂的内部洞穴和通道。

英文原稿


[Title]: Three-Dimensional Structures Self-Assembled from DNA Bricks

[Authors]: Yonggang Ke, Luvena L. Ong, William M. Shih, and Peng Yin

[Abstract]: We describe a simple and robust method to construct complex three-dimensional (3D) structures by using short synthetic DNA strands that we call “DNA bricks.” In one-step annealing reactions, bricks with hundreds of distinct sequences self-assemble into prescribed 3D shapes. Each 32-nucleotide brick is a modular component; it binds to four local neighbors and can be removed or added independently. Each 8–base pair interaction between bricks defines a voxel with dimensions of 2.5 by 2.5 by 2.7 nanometers, and a master brick collection defines a “molecular canvas” with dimensions of 10 by 10 by 10 voxels. By selecting subsets of bricks from this canvas, we constructed a panel of 102 distinct shapes exhibiting sophisticated surface features, as well as intricate interior cavities and tunnels.

原文地址

http://www.sciencemag.org/content/338/6111/1177.abstract

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