用DNA来制造晶体
互联网 / houtizong 发布于 2年前 69
shizhao 写道 "最新一期《自然》杂志的封面故事说：“DNA碱基对引导结晶的思想被付诸实践”。研究人员经过10年的研究，将结合到黄金纳米颗粒上的DNA分子以及用来连接它们的DNA分子，能够被选择用来确保这些纳米颗粒自组装进面心（face-centred）立方体或体心（body-centred）立方体晶体中。西北大学的研究人员以黄金纳米粒子（直径15纳米）作为开始，将双股DNA附着于每个粒子，而每个DNA的双股中，一股比另外一股明显要长。该 DNA的单股部分作为“连接DNA”而会向外搜索与其互补的附着在另一黄金纳米粒子上的单股DNA。两个单股连接DNA的相互结合成就了DNA的双螺旋结构，从而将这些纳米粒子相互紧密地结合在了一起。每个黄金纳米粒子表面都附着有多股的DNA，因此该纳米粒子会伸向许多不同的方向进行结合，因而导致一种三维结构 — 即一种结晶体的形成。由研究人员编程的某种连接DNA序列会导致某种类型的结晶体结构，而另一种不同的连接DNA序列会导致另外一种不同的结晶结构。
研究人员识别出了DNA的设计要求和结晶条件，它们允许可逆地形成体心立方体晶体，其中纳米颗粒仅仅占据几个百分比的晶格体积。但是，掌控自行组装过程的法则仍然不为人知，而决定如何将纳米粒子结合到有趣的结构之中将是这一领域中的艰巨挑战之一。这个研究也许使得创造有序的、可调节的3D纳米结构成为可能，这种结构适用于光子和磁应用、生物医学传感、以及信息或能量存储。"
研究人员识别出了DNA的设计要求和结晶条件，它们允许可逆地形成体心立方体晶体，其中纳米颗粒仅仅占据几个百分比的晶格体积。但是，掌控自行组装过程的法则仍然不为人知，而决定如何将纳米粒子结合到有趣的结构之中将是这一领域中的艰巨挑战之一。这个研究也许使得创造有序的、可调节的3D纳米结构成为可能，这种结构适用于光子和磁应用、生物医学传感、以及信息或能量存储。"
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