DNA折纸技术
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背景
技术特点
DNA不仅是包含生物信息的分子，而且能够作为微环境下的组建材料。科学家可先用酶将DNA 分子“切”开，然后在模具中重新组建其双螺旋结构。然而，到目前为止，纳米装配仍是一种造价昂贵的复杂技术，要一个分子接一个分子的操作，且需在真空或超低温环境中进行。
罗斯蒙德发明的“DNA折纸术”，是一项简单且廉价的技术。该技术能够将单个DNA链根据模具的样式随意摆放，为DNA计算机和纳米尺度设备的制作开拓了道路。目前，罗斯蒙德已用DNA分子制作了各种图形，除这幅美洲地图外还包括一个五角星、一片雪花图案、一个双螺旋形以及一副美国地图。罗斯蒙德说：“DNA折纸术如此简单，能让来自不同领域的科学家轻而易举地创造、研究他们梦寐以求的复杂的纳米结构。
建造两维世界
在用DNA分子制作各种图形时，罗斯蒙德先借助纳米仪器，画好折叠物的形状，然后用折叠的DNA长链把这个形状填满。而DNA短链就是固定折叠的DNA长链的“图钉”，有了它们，DNA长链组成的图形才不会散开。罗斯蒙德用计算机计算每一个作品所需DNA短链的数量，然后将这些DNA短链“钉”在长链构成的支架上，就构成了各种图案。
每个DNA短链都有两个分支，就像一个“V”字。每个分支都由特殊的碱基顺序构成，分别与DNA长链上的两个不同区域结合在一起。例如，DNA短链的左支包含ATG片断，而右支包含CGA片断，那么当它与DNA长链结合时，左支就会找到长链上含有ATG的部分，然后附着在上面。而右支也会以同样的方式附着在排序为GCT的片断上。
罗斯蒙德介绍说，将DNA长链和短链一起放入一种碱性溶液加热后，它们就会自动结合在一起，组合成人们想要的图案。整个过程完全是自动组装的，全过程可预先在电脑中设置，根本无需亲自动手，就连高中生都可以完成操作。
应用前景
DNA以其独特的纳米尺度、分子线性结构、物理化学稳定性、力学刚性、自我识别能力以及自组装等优势，正逐步被应用于分子生物学和电子学领域。以DNA为模板，构筑纳米材料及分子器件，正成为一个新的研究热点。
罗斯蒙德说：“这只是一个艺术品，但我相信如果我们有能力用DNA做出所需要的形状，就可以用它们做更有用的物品，而且在制作过程中，人们可以对DNA的结构了解更多。” 罗斯蒙德认为，“DNA折纸术”可应用于电子学和分子生物学领域。
美国威斯康星大学的埃德·史密斯，在《自然》杂志有关“DNA折纸术”的一篇评论中写道：“这项研究显现出来的结果确实令人吃惊不已。”纽约大学纳米技术专家纳定·赛门说：“从某种意义上讲，‘DNA折纸术’是一项革命性变化，它确实改变了人们做事的方法。这个技术可以为微电子部件搭建平台。也可以加入酶，形成一个微小的蛋白质工厂。”
纳米制造技术、纳米电子学、纳米生物学、纳米材料学是纳米科技的四大领域，其中，纳米制造技术是糅合了其他各种学科的基本“艺术”，是当前纳米科学研究的基础——它不仅为纳米科学各个领域的研究和拓展提供强有力的手段，而且是未来纳米产业的支柱。科学家们清楚地知道，很多材料和器件在纳米尺度范围内具有全新的物理性能，当前生命科学的前沿亦必定是纳米或分子水平上的研究，“DNA折纸术”的发展，无疑具有至关重要的意义。
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