據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)11月29日?qǐng)?bào)道,，最近，美國(guó)哈佛大學(xué)維斯生物工程研究院的科學(xué)家用DNA“磚塊”造出了100多種三維納米結(jié)構(gòu),。幾個(gè)月前,，該研究小組曾造出了一些二維結(jié)構(gòu)，這是又一大的進(jìn)步,，意味著他們從能建造一面墻到可以建造一座房子了,。介紹新方法的論文作為封面文章發(fā)表在11月30日出版的《科學(xué)》雜志上。

DNA“磚塊”是指構(gòu)成DNA雙螺旋鏈的4種堿基：腺嘌呤(A),、胸腺嘧啶(T),、胞嘧啶(C),、鳥嘌呤(G)，A只能和T配對(duì),，C只能和G配對(duì),。它們就像“樂高”玩具，可以搭建出各種結(jié)構(gòu),。這種納米制造技術(shù)稱為“DNA—磚塊自組裝”,，用人造的DNA短鏈像樂高磚塊那樣搭扣拼裝。它充分利用了DNA編程的能力,，將DNA堿基對(duì)組合搭配成各式“菜譜”,，來組成預(yù)先設(shè)計(jì)好的形狀。

今年初,，研究小組在《自然》雜志上報(bào)告稱,，他們用DNA磚塊(每塊長(zhǎng)42個(gè)堿基，折疊成矩形“磚塊”)構(gòu)造出了二維平面,，包括所有羅馬字母,、標(biāo)點(diǎn)符號(hào)、數(shù)字等107個(gè)圖案,，但構(gòu)建三維結(jié)構(gòu)需要新的“折疊”方法,。

新方法用的DNA磚塊更小(長(zhǎng)度為32個(gè)堿基)，將每個(gè)堿基對(duì)磚塊轉(zhuǎn)了90度,，再將每?jī)蓚€(gè)磚塊并成立體狀,，就可以向“上”、向“外”兩個(gè)方向添磚加瓦了,。每8個(gè)堿基對(duì)(約2.5納米)構(gòu)成一個(gè)“三維像素”,，這是它的最小結(jié)構(gòu)單位，1000個(gè)這樣的像素構(gòu)成一個(gè)模塊,，這些模塊就成為制作三維建筑的DNA分子“原料塊”,。研究人員用這些“原料塊”制作了102種復(fù)雜的三維結(jié)構(gòu)，包括字母,、符號(hào),、漢字等，不僅表面精巧,，還有著復(fù)雜的內(nèi)部洞穴和孔道,。

另一種叫做“DNA折疊術(shù)”的方法能構(gòu)建更穩(wěn)定、更復(fù)雜的三維結(jié)構(gòu),，但這種技術(shù)要依賴一條較長(zhǎng)的DNA鏈做“支架”,，并需要幾百個(gè)短鏈DNA做“釘扣”把它折疊起來，而且每種新形狀都需要一種新“支架”及相應(yīng)折疊法、新的“釘扣”,。論文作者尹鵬(音譯)介紹說,，相比之下，DNA“磚塊”的方法不再需要支架鏈,，由此可以形成一種模塊化的結(jié)構(gòu),，每塊磚都能獨(dú)立地加上或減去?！斑@種方法簡(jiǎn)單,、穩(wěn)定而且用途更廣?！?/p>

新方法的下一個(gè)目標(biāo)是將這種DNA納米技術(shù)用在更尖端領(lǐng)域,，比如“智能”醫(yī)療設(shè)備，能將標(biāo)靶藥物選擇性地遞送到病灶部位,；可編程的成像探測(cè)儀器,；下一代計(jì)算機(jī)線路制造，能精確排列無機(jī)物質(zhì)的模板等等,。

“設(shè)計(jì)出更多、更有效的方法來利用那些具有生物兼容性DNA分子,，將其作為納米技術(shù)中的結(jié)構(gòu)建材,，這將帶來巨大的醫(yī)療價(jià)值以及非醫(yī)療方面的應(yīng)用?！本S斯鑄造學(xué)院主管登·英格博說,，“我們?cè)谶@方面的能力正閃電般地增長(zhǎng)?！?常麗君)