研究人员创造了世界上最大的DNA折纸
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来自北卡罗来纳州立大学、杜克大学和哥本哈根大学的研究人员创造了世界上最大的DNA折纸，这是一种纳米级结构，应用范围从生物医学研究到纳米电子学。
“从研究细胞行为到为电子元件的纳米制造创建模板，这些折纸可以被定制用于任何领域，”北卡罗来纳州材料科学与工程副教授Thom LaBean博士说，他是一篇描述这项工作的论文的资深作者。
DNA折纸是由两种DNA组成的自我组装的生化结构。为了制作DNA“折纸”，研究人员从一种生物来源的DNA链开始，称为支架链。然后，研究人员设计出定制的合成DNA链，称为主食链。每个短链都由一个特定的碱基序列(腺嘌呤、胞嘧啶、嘧啶和鸟嘌呤——DNA的构建块)组成，这些碱基序列被设计成与支架链上的特定子序列配对。
将短纤维股引入含有支架股的溶液中，然后对溶液进行加热和冷却。在这个过程中，每一根主食链连接到支架链的特定部分，将这些部分拉在一起，并将支架链折叠成特定的形状。
长期以来，DNA“折纸”的标准一直局限于由7,249个碱基组成的支架链，尽管形状可能不同，但其结构的长度约为70纳米× 90纳米。
然而，LaBean领导的研究小组现在已经创造出了由51466个碱基组成的DNA折纸，长度约为200纳米× 300纳米。
“我们必须做两件事来让它可行，”该论文的第一作者、杜克大学博士后研究员亚历山大·马奇博士说。“首先，我们必须开发一种包含51千个碱基的定制支架链。我们在哥本哈根大学分子生物学家斯坦利·布朗的帮助下完成了这项工作。
“其次，为了使这在经济上可行，我们必须找到一种成本效益高的合成短纤维的方法——因为我们从需要220根短纤维增加到需要1600多根，”Marchi说。
研究人员使用一种转换的喷墨打印机直接在塑料芯片上合成DNA。
“我们使用的技术不仅创造了巨大的DNA折纸，而且具有相当一致的输出，”LaBean说。“超过90%的折纸作品都能正确地自我组装。”
纸”,朝向更大的DNA折纸，发表在网上纳米快报．该论文由杜克大学前博士生Ishtiaq Saaem博士共同撰写;Briana Vogen博士，北卡罗来纳州立大学前博士后研究员;以及哥本哈根大学的斯坦利·布朗博士。
该研究得到了国家科学基金会CDI-0835794、OISE-1246799和EPMD-1231888的资助，并得到了哥本哈根大学的资助。
希普曼-
编辑:研究摘要如下。
"朝向更大的DNA折纸"
作者:亚历山大N.马奇和伊什蒂亚克Saaem，杜克大学;北卡罗莱纳州立大学的Briana N. Vogen和Thomas H. LaBean;斯坦利·布朗，哥本哈根大学
发表9月1日，纳米快报
DOI: 10.1021 / nl502626s
文摘:结构DNA纳米技术，特别是支架DNA折纸技术，正迅速发展成为一种自底向上制备新型纳米尺度材料和器件的通用方法。然而，传统单链支架的长度，例如来自M13mp18噬菌体的7,249个核苷酸圆形基因组DNA，限制了这些独特的可寻址结构的规模。此外，DNA折纸大小的增加增加了短链合成的成本负担。我们通过发展以下方法解决了这个双重问题:(1)生产最大的装备源自生物的单链脚手架使用λ/ M13混合病毒产生51 466 - DNA核苷酸在一个循环,单链形式和(2)通过喷墨印刷便宜的DNA合成过程与功能化micropillars芯片压花环烯烃共聚物制成的。我们已经通过实验证明了利用芯片衍生的短纤维链折叠的λ/M13杂交支架非常有效地组装了一个51千碱基对折纸。此外，我们还演示了具有可控全局曲率的二维非对称折纸板，使它们以可预测的方向落在基底上，这已被原子力显微镜证实。
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