技术前沿与科研应用

美研究人员开发出DNA设计软件

日期:2023-01-18

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 美国杜克大学和亚利桑那州立大学研究人员开发出新型开源软件——DNAxiS,可让用户绘制圆形的图纸或数字模型,并将它们转化为由DNA构成的3D结构,每个3D结构就是一个微小的空心体,其直径不超过百万分之五厘米,一根针头上可容纳超过50000个这样的微结构。通过该软件可让研究人员制造微型容器来运送药物,或为太阳能电池、医学成像及其他应用制造具有特定形状的金属纳米颗粒的模具。相关成果于1223日发布在《科学进展》上。

DNAxiS工作原理是将一条长长的DNA双螺旋盘绕成同心环,这些同心环相互堆叠以形成物体的轮廓,就像使用黏土圈来制作锅一样。为了使结构更坚固,该团队还用额外的层来加固它们以提高稳定性。

研究团队展示了他们可制作的各种形状:圆锥形、葫芦形、三叶草形。DNAxiS是第一个允许用户自动设计此类形状的软件工具,它使用算法来确定放置短DNA订书钉的位置,以将较长的DNA环连接在一起并将形状固定到位。研究人员表示,该DNA设计软件在新型三维结构的自动化设计方面向前迈出了一大步。

信息来源:

https://today.duke.edu/2022/12/designing-dna

https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.ade4455

科技日报. 张梦然. http://digitalpaper.stdaily.com/http_www.kjrb.com/kjrb/html/2022-12/28/content_546700.htm?div=-1

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