研究人員開發(fā)了一個新的開源程序,可以將圖紙或數(shù)字模型轉(zhuǎn)換成由DNA制成的納米級雕塑。在測試中,該系統(tǒng)可以編織出花瓶和碗這樣的微型圓形物體。DNA是一種令人難以置信的多功能分子。它不僅可以編碼數(shù)據(jù)以制作任何生物的藍圖,從細菌到人類再到鯨魚,而且它可以折疊、緊縮和彎曲以適應(yīng)細胞。

這種靈活性也可以使DNA成為有用的納米級建筑材料,近幾十年來,科學(xué)家們通過建造藥物輸送顆粒、病毒捕獲器、電動納米發(fā)動機,甚至是一個微小的梵高復(fù)制品,對這一想法進行了實驗。
在一項新的研究中,杜克大學(xué)和亞利桑那州立大學(xué)的研究人員開發(fā)了名為DNAxiS的軟件,它允許用戶用DNA創(chuàng)造復(fù)雜的物體。該系統(tǒng)工作的兩個主要組成部分是長的DNA鏈,它們可以被卷成同心圓,做成圓形的表面,以及較短的DNA序列,通過"釘住"較長的DNA提供穩(wěn)定性。

用戶可以將圖紙或3D模型輸入DNAxiS,軟件將使用專門設(shè)計的算法來確定在DNA媒介中表現(xiàn)它們的最佳方式,使用長短鏈的混合。配方在手,特定的DNA鏈可以被合成、混合、加熱和冷卻,這使它們在短短12小時內(nèi)就能自我組裝成所需的形狀。
在測試中,研究人員表明,DNAxiS可以用來編織一系列圓形的形狀,如花瓶、鍋、碗、球體、蘑菇、圓錐體、葫蘆甚至苜蓿葉。從長遠來看,這種技術(shù)可用于制造一系列納米級的容器,如用于輸送藥物的容器,或具有特定形狀的納米顆粒的模具。
該研究發(fā)表在《科學(xué)進展》雜志上。