2021-01-29
近日,應(yīng)Nature系列新上線期刊Nature Methods Reviews Primers邀請,上海交通大學(xué)樊春海院士領(lǐng)銜組織了DNA納米技術(shù)領(lǐng)域多個(gè)國家的知名學(xué)者,包括美國亞利桑那州立大學(xué)Hao Yan教授、耶魯大學(xué)Chenxiang Lin教授,德國慕尼黑工業(yè)大學(xué)Friedrich C. Simmel教授、杜伊斯堡-埃森大學(xué)Barbara Saccà教授、馬普研究所Na Liu教授,丹麥奧胡斯大學(xué)Kurt V. Gothelf教授,中國科學(xué)院上海高等研究院/張江實(shí)驗(yàn)室李江研究員等,共同撰寫了題為?“DNA?origami”?(DNA折紙術(shù))的領(lǐng)域引導(dǎo)性綜述,并發(fā)表于該刊2021年1月的創(chuàng)刊號上(https://doi.org/10.1038/s43586-020-00009-8)。編輯同期配發(fā)了PrimeView進(jìn)行推介。
Nature Reviews Primers綜述通常圍繞一個(gè)重要主題,邀請跨地區(qū)跨學(xué)科的多名頂尖學(xué)者合作撰寫,旨在面向更為廣泛的讀者,概述該主題相關(guān)方向的發(fā)生發(fā)展、方法與應(yīng)用。
?
發(fā)表于Nature Methods Reviews Primers創(chuàng)刊號的《DNA折紙術(shù)》
?
DNA折紙術(shù)(DNA origami)是DNA納米技術(shù)的一個(gè)重要分支。該方法發(fā)明于2006年(Nature 2006),即利用上百條短單鏈DNA作為“訂書釘”,輔助折疊一條長達(dá)數(shù)千堿基的噬菌體基因組單鏈DNA,并自組裝形成預(yù)先設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)。近年來,DNA折紙術(shù)迎來了快速發(fā)展,目前幾乎可以定制任意形狀的復(fù)雜幾何結(jié)構(gòu),包括各種實(shí)心或者鏤空的3D結(jié)構(gòu)、復(fù)雜曲面結(jié)構(gòu)、可以動(dòng)態(tài)變構(gòu)的納米裝置與納米機(jī)器人等等。多種界面友好的DNA折紙?jiān)O(shè)計(jì)軟件也先后出現(xiàn),大大降低了DNA折紙術(shù)的門檻,使初學(xué)者也可以方便地設(shè)計(jì)定制的折紙結(jié)構(gòu),從而推動(dòng)了整個(gè)領(lǐng)域的繁榮發(fā)展。
該引導(dǎo)性綜述論文概述了DNA折紙術(shù)的設(shè)計(jì)、合成、純化、表征、保存等方法,并且對于不同技術(shù)路徑的優(yōu)缺點(diǎn)和適用場景進(jìn)行了論述。以DNA折紙作為模板或框架,可以定制納米級精度的金屬、礦物、有機(jī)分子、生物大分子等材料的納米結(jié)構(gòu)。論文展示了DNA折紙術(shù)在多個(gè)領(lǐng)域具有代表性的前沿應(yīng)用,包括微納制造、納米光子學(xué)/電子學(xué)、生物成像、生物催化、藥物遞送、生物物理學(xué)、生物計(jì)算與納米機(jī)器等。同時(shí),本文也討論了DNA折紙術(shù)面臨的一些挑戰(zhàn),例如缺陷控制、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性等,并提出了可能的解決方案。
論文對DNA折紙術(shù)的未來發(fā)展提出了設(shè)想。如,引入更加模塊化、自動(dòng)化的設(shè)計(jì)與合成理念,并將這些理念推廣到其他的大分子的微納制造領(lǐng)域;構(gòu)建多尺度精確(精度跨越亞納米到厘米尺度)的DNA結(jié)構(gòu);制造具有智能的DNA或RNA機(jī)器人,并在動(dòng)物和人體內(nèi)工作,實(shí)現(xiàn)真正的智能診療應(yīng)用??梢灶A(yù)期,在DNA折紙術(shù)誕生十五年之際發(fā)表該論文有望推動(dòng)這一技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,吸引不同專業(yè)背景的學(xué)者加入,催生更多的理論與技術(shù)創(chuàng)新,并共同推動(dòng)DNA納米技術(shù)在交叉學(xué)科領(lǐng)域中的應(yīng)用與突破。
?
版權(quán)與免責(zé)聲明:本網(wǎng)頁的內(nèi)容由收集互聯(lián)網(wǎng)上公開發(fā)布的信息整理獲得。目的在于傳遞信息及分享,并不意味著贊同其觀點(diǎn)或證實(shí)其真實(shí)性,也不構(gòu)成其他建議。僅提供交流平臺(tái),不為其版權(quán)負(fù)責(zé)。如涉及侵權(quán),請聯(lián)系我們及時(shí)修改或刪除。郵箱:sales@allpeptide.com