• DNA納米技術

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    DNA納米技術

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    DNA納米技術英文DNA nanotechnology)是一種人為設計并產生有用的核酸結構技術。盡管它以DNA命名,但由于使用了其他類型的核酸,因此還有一個“核酸納米技術”的名稱。在這一領域,核酸被用作非生物納米材料,而不是用作活細胞遺傳信息載體。在先前的研究中,已經制造出使用DNA,納米管,多面體和任意形狀的靜態結構的2D和3D?晶格,并且已經獲得了諸如分子機器DNA計算機之類的功能設備。是的?X射線結構分析和核磁共振波譜法通過蛋白質的結構,例如識別,結構生物學和生物物理學中的基本問題它開始被用作解決問題的工具。未來的分子規模電子及其在納米醫學中的應用也正在研究中。

    核酸特性

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    納米技術通常被定義為研究結構小于100?納米的材料和設備的領域。DNA納米技術其中,分子部分,使其形成穩定結構的自發組織自下而上型自組裝過程(在英國,這是一個例子。這種類型的結構會根據設計人員選擇的零件的物理和化學特性來開發特定的形狀。DNA納米技術組件是核酸鏈,例如DNA。核酸鏈通常是人工合成的,在大多數情況下使用時,與其在活細胞中的作用無關。DNA適合用于創建納米級結構的原因是核酸鏈之間的結合遵循已知的簡單堿基配對規則,從而形成了獨特的雙螺旋納米結構。利用該特性,可以很容易地通過核酸鏈的設計來控制結構的組裝。其他納米技術材料不具有這種特性。例如蛋白質被設計是非常困難的,所述納米顆粒是沒有能力自己的特定組件

    DNA納米技術

    核酸分子由核苷酸序列組成,該核苷酸序列的特征在于其中包含的核堿基。DNA的核苷酸包括四種類型的堿基:腺嘌呤(A)、胞嘧啶(C)、鳥嘌呤(G)和胸腺嘧啶(T)。核酸分子僅在其堿基序列互補時才能結合形成雙螺旋。也就是說,所得到的雙螺旋必須成為兩種類型的堿基對的序列,其AT和CG 。堿當配合適當能量上有利的,因為它是,在大多數情況下,如與彼此核酸鏈的數目是正確堿基被最大化構象預測與綁定。這樣,堿基序列決定了核酸鏈系統中的結合模式和整體結構,并且可以通過使用它容易地控制。DNA納米技術的研究人員合理地設計了核酸鏈的堿基序列,以便通過堿基配對組裝所需的構象。使用的主要分子是DNA,還創建了包含其他核酸分子的結構

    結構DNA納米技術

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    結構DNA納米技術(SDN)專注于物質的合成和分析,例如核酸復合物,它們是產生靜態平衡形式的一部分。核酸的雙螺旋結構具有定義且健壯的三維形狀,這使得可以預測和設計更復雜的核酸復雜結構。實際上,二維或三維復合結構的結構或周期性的,非周期性的,諸如離散結構中,提出了一些

    擴展網格

    當小的核酸復合物以粘性末端彼此連接時,會獲得分子堆積圖案的大二維周期性晶格。這些類型的結構中的xxx種使用DX復合材料作為基本圖塊。通過設計DX復合物四個粘性末端的堿基序列,可將復合物周期性地排列為一個單元,從而形成可被視為剛性2D DNA晶體的平坦2D薄片為(右圖)。已經創建了使用其他圖案的二維陣列,包括假日結菱形格子和基于雙內聚方案的各種基于DX的陣列。右上方的兩個圖像顯示了基于圖塊的周期性光柵的示例。

    二維數組也可以具有非周期性結構,其裝配包含某種算法。此DNA計算的一種形式。取決于如何選擇粘性末端的基本序列,DX復合體將變為單個圖塊并可以進行處理。事實上,DX陣列的組件XOR通過將操作編碼的DNA陣列元胞自動機和,Gyasuketto的Sierpinski稱為分形例如以產生結構。另一個例子是創建二進制計數器系統,該系統將DNA陣列的結構與二進制數關聯起來,并隨著陣列的增長而增加。這些結果表明,可以將計算處理并入DNA陣列組件中

    中空納米管也由DX陣列形成。管的直徑為4–20?nm,并且二維晶格似乎是卷曲和圓形的。尺寸和形狀接近于碳納米管(CNT)。DNA納米管不像CNT?那樣具有導電性,但是可以很容易地改變結構或連接到其他結構。有多種創建DNA納米管的方案,其中一種是通過在彎曲的DX瓷磚上組裝晶格來制造圓管。還有一種通過使用描繪環的單股線作為瓷磚固定管子圓周的方法,管子的剛度突然出現

    自從DNA納米技術問世以來,用DNA創建三維晶格一直是一個目標,但是很難實現。但直到2009年,張力和壓縮力來平衡張拉整體已報道基于的概念已被實現由該基序

    動態DNA納米技術

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    動態DNA納米技術的核心是構建具有整體結構的核酸系統,該結構可以表達預定的動態功能,例如計算或機械運動。結構可以通過退火過程中的動態重排獲得,也可以從一開始就動態地進行結構形成,因此與結構DNA納米技術存在重疊。

    納米機械元素

    作為一種納米機器人,人們已經創造出一種通過某種刺激改變構象的DNA復合物。制造類似于在結構DNA納米技術中創建靜態結構,但設計成允許組裝后進行動態重排。這些元素中的xxx個利用了B-DNA(右手)和Z-DNA(左手)之間的過渡,并根據緩沖條件的變化而扭曲。在由緩沖條件觸發的系統中,所有元素都同時更改狀態,但是隨后,可以使用控制鏈更改狀態的系統獨立操作溶液中的每個元素。是的?示例包括具有打開和關閉狀態的“?分子鑷子?”機制,以及通過在副交叉配置(PX)和雙結配置(JX2)之間切換而產生旋轉運動的元件。遇到控制鏈是動態膨脹和收縮的二維陣列。還創建了一種可以動態打開和關閉的籠狀結構,并有望作為允許功能性分子貨物自由暴露或釋放的分子籠

    DNA沃克是沿一維的軌道執行定向移動一個類型的核酸納米機器的,和許多方案被建立 。例如,有一種策略可以通過按順序添加控制鏈 來使步行者沿著軌道逐步移動。另一種方法是自主系統,其中具有限制性酶或脫氧核糖酶的助步器沿一個方向前進,同時切割軌道的核酸鏈。后來人們實現步行者攜帶分子貨物而代替通過選擇性地拾取一維軌道行走的二維平面 。此外,通過沿著軌道進行 DNA模板合成,實現了自主執行多步化學合成的一維助步器 。化學合成的DNA沃克天然蛋白質的功能動力蛋白驅動蛋白導致

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    詞條目錄
    1. DNA納米技術
    2. 核酸特性
    3. 結構DNA納米技術
    4. 擴展網格
    5. 動態DNA納米技術
    6. 納米機械元素

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