求教各位:这是什么定位元件

分子和微粒纳米器件——如碳纳米管和半导体纳米线往往能表现出传统硅微制造难以实现的特性。不幸的是大多数这样的装置必须在溶液中合成或处理。而如果要将納米器件组合成更大的电路则面临更大的挑战。

幸运的是工程师们已经开发出一种技术,可以将折叠的DNA分子形成的微观设备精确地放置在特定的位置和特定的方向上。

(图源:加州理工学院Caltech)

作为一个概念验证他们将3000多个发光的月亮形状的纳米分子装置放入一个花狀的仪器中,用来指示光的偏振每12片“花瓣”都围绕着花的中心指向不同的方向,每片花瓣内部大约有250个纳米分子光点排铺其上在偏振光照射下,各个“花瓣”依次发光

这种“花瓣”的跨度比人类头发的宽度还小,它证明了数千个分子可以可靠地在芯片表面定向

这種精确放置和定位DNA分子器件的方法,可能使这些分子器件驱动的新型芯片成为可能这些芯片将分子生物传感器与光学和电子集成在一起,将有望应用于DNA测序或同时测量数千种蛋白质的浓度。

这项研究发表在2021年2月19日的《科学》(Science)杂志上建立在加州理工学院生物工程、計算和数学科学、计算和神经系统研究教授Paul Rothemund(1994届学士)和他的同事超过15年的工作基础上:

2006年,Rothemund展示了一种叫做“DNA折纸”(DNA origami)的技术可以引导DNA洎我折叠成精确的形状。

2009年Rothemund和IBM阿尔马登研究中心(IBM Research Almaden)的同事们描述了一种技术,通过这种技术DNA折纸可以在表面上的精确位置进行定位。为了做到这一点他们使用了一种基于电子束(electron beams)的打印工艺,并创建了与折纸一样大小和形状的“粘性”补丁值得注意的是,他们發现折纸三角形精确地固定在三角形粘性块的位置

之后,Rothemund和加州理工学院的高级博士后学者、麻省理工学院助理教授Ashwin Gopinath对这项技术进行了妀进和扩展证明由DNA折纸构造的分子设备可以可靠地集成到更大的光学设备中。

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