人們都知道DNA分子鏈在生命體中攜帶遺傳信息。而用合成DNA作為分子膠，可以引導(dǎo)納米粒子自行組裝。當(dāng)DNA含有互補(bǔ)的核苷酸堿基對(duì)時(shí)，這種分子鏈會(huì)像繩索似的，把納米粒子拉在一起，在堿基不配對(duì)時(shí)抑制它們結(jié)合。小心控制這種吸引力和抑制力，是一種精密的納米工程。
在最新研究中，研究人員用黃金納米棒和DNA單鏈開(kāi)發(fā)出了新的排列組合，通過(guò)互補(bǔ)DNA繩索把相鄰的納米棒連接在一起，并檢驗(yàn)了多種連接組合的效果。然后，他們用紫外光譜儀和同步加速器光源X射線(xiàn)散射技術(shù)，結(jié)合電子顯微鏡對(duì)組裝結(jié)構(gòu)進(jìn)行了探測(cè)，了解了整個(gè)組裝過(guò)程是怎么進(jìn)行的。
經(jīng)多種分析方法證明，在早期組裝階段，納米棒排成了像繩梯一樣的帶子，隨后會(huì)把這些帶子堆疊起來(lái)，最后成為較大的三維堆積體，因?yàn)樵诶K梯帶子之間形成了DNA連接橋。這種分階段的組裝過(guò)程，稱(chēng)為多級(jí)組裝，存在于許多生物系統(tǒng)的自組裝中，如氨基酸先連接成長(zhǎng)鏈，然后把長(zhǎng)鏈折疊起來(lái)形成功能蛋白質(zhì)。
這種階梯式的組裝性質(zhì)也表明，分級(jí)過(guò)程可能會(huì)在中間階段停止。研究人員演示了用DNA“阻隔”鏈，可以把剩下的自由繩索以線(xiàn)性帶狀結(jié)構(gòu)結(jié)合在一起，避免了下個(gè)階段形成堆積結(jié)構(gòu)。
這種“繩梯”狀排列，是因?yàn)榇蚱屏思{米棒的基本對(duì)稱(chēng)。論文領(lǐng)導(dǎo)作者、布魯克海文物理學(xué)家?jiàn)W萊格·岡說(shuō)：“這是一種全新的自組裝機(jī)制，不是對(duì)分子領(lǐng)域或微觀(guān)系統(tǒng)的直接模擬。在‘繩梯’階段打斷下一步組裝過(guò)程，有望帶來(lái)一種線(xiàn)性結(jié)構(gòu)纖維，并賦予其人們想要的屬性。比如控制胞質(zhì)基因或熒光屬性，我們可以造出一種納米聚光器或光導(dǎo)，并能按需要開(kāi)關(guān)它們。”（來(lái)源：科技日?qǐng)?bào) 常麗君）
