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华盛顿大学在内的一组工程师开发了一种技术

更新时间:2021-10-18 05:04:39

导读 计算机和其他微电子设备在我们的日常生活中无处不在,部分原因是它们可以使用光刻技术大规模生产,光刻技术包括在平坦的表面上印刷元件。向

计算机和其他微电子设备在我们的日常生活中无处不在,部分原因是它们可以使用光刻技术大规模生产,光刻技术包括在平坦的表面上印刷元件。

向这些设备中添加纳米尺度的组件,例如生物分子,可以为将分子生物传感器与光学和电子设备集成在一起的新芯片提供动力。这有助于从DNA测序到同时测量数千个蛋白质浓度的应用。

然而,这种装置可能难以大规模生产。屏障是一种可靠的方法,可以将大量纳米级组件精确且独立地放置在表面上。

现在,包括华盛顿大学在内的一批工程师已经开发出一种技术,它不仅可以将折叠的DNA形成的分子精确地放置在特定的位置,还可以放置在特定的位置。团队于2月19日在《科学》杂志上发表了这个概念验证项目。

“过去,折叠的DNA分子看起来像一个直角三角形,总是被卡在错误的方向上,或者DNA形状的多个副本粘附在同一个表面补丁上。在创建计算机模拟和使用数学技术后,我们确定了“小月亮”的形状,它总是正确定向的。合著者、保罗艾伦计算机科学与工程学院助理教授克里斯特查克说。

这项研究基于资深作者保罗罗瑟蒙德超过15年的工作,他是加州理工学院生物工程、计算和数学科学以及计算和神经系统研究的教授。2006年,罗瑟蒙德展示了该团队称之为“脱氧核糖核酸折纸”的技术,可以引导脱氧核糖核酸折叠成精确的形状。

罗瑟蒙德和他的团队随后描述了如何在表面的精确位置定位DNA折纸。为此,他们使用印刷工艺制作了一个“粘性”补丁,其大小和形状与折纸相同。DNA被精确地绑定到三角形粘性斑块的位置。

接下来,麻省理工学院机械工程助理教授Rothemund和第一作者Ashwin Gopinath扩展了这项技术,证明了通过DNA折纸构建的分子器件可以可靠地集成到更大的光学器件中。

Rothemund说:“技术障碍是如何可再现地将大量分子器件组织成芯片用各种材料的正确图案。”

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