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科学家研制出单分子DNA巡航机器人

时间:2020-05-22  来源:互联网  阅读次数:

蛋白质机器是细胞内发挥生理功能的重要单元。化学家一直努力在试管中设计与合成人工分子机器,以模拟生物体内的天然分子机器功能,并利用人工分子机器构建单分子机器人。DNA分子作为一种进化产生的遗传物质,具有卓越的碱基配对识别能力,可实现精确的分子……

  此次研究人员通过将DNA杂交链式反应精确“锚定”到DNA纳米结构上,实现在纳米界面上沿着设计路径的分子级联反应。借助于原子力显微镜和超分辨显微镜等单分子成像技术,研究人员可清晰地观察到DNA分子机器人的行走轨迹。该DNA分子机器人在引发信号链的作用下,伺服电机维修,可以沿着预先设定的路径直线或转弯行走。

 

  为展示DNA分子机器人的智能运算能力,研究人员在DNA纳米结构上设计了一个迷宫,利用DNA分子机器人的并行运算能力求解这个迷宫问题。迷宫有唯一的入口和唯一的出口,工业机器人维修,以及四个非出口的终点。在DNA分子机器人行走过程中,每个结构上DNA分子会从起点开始,走向一个终点,或者走向出口。通过单分子成像,伺服电机维修,研究人员观察到了DNA分子行走过的所有路径,从而获得迷宫正确行走路径的解。

 

  蛋白质机器是细胞内发挥生理功能的重要单元。化学家一直努力在试管中设计与合成人工分子机器,机器人示教器维修,以模拟生物体内的天然分子机器功能,机器人主板维修,并利用人工分子机器构建单分子机器人。DNA分子作为一种进化产生的遗传物质,具有卓越的碱基配对识别能力,可实现精确的分子自组装,并且可构筑具有高空间分辨和定位能力的纳米结构。因此,DNA纳米结构已在纳米电子学、纳米光子学、单分子催化等研究领域中发挥了重要作用。

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