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2022-01-18 20:50

2022年1月18日 包括华盛顿大学在内的一群工程师开发了一项技术

导读芯片和其他微电子器件在我们的日常生活中无处不在,部分原因是它们可以通过光刻法大规模生产,光刻法涉及在平坦表面上印刷元件。向这些设备

芯片和其他微电子器件在我们的日常生活中无处不在,部分原因是它们可以通过光刻法大规模生产,光刻法涉及在平坦表面上印刷元件。

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,可以在表面上精确和独立地放置大量纳米尺度的元件。

现在,包括华盛顿大学在内的一组工程师已经开发出一种技术,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。该团队于2月19日在杂志《科学》上发布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“卡”在错误的方向上,或者DNA形状的多个副本附着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。”合著者之一、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(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)超过15年的工作。2006年,罗瑟蒙德展示了团队称之为“DNA折纸”的技术,可以引导DNA本身折叠成精确的形状。

然后,罗瑟蒙德和他的团队描述了如何在表面的精确位置定位脱氧核糖核酸折纸。为此,他们利用印刷工艺制作了与折纸大小和形状相同的“粘性”补丁。脱氧核糖核酸精确地结合在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,以证明由DNA折纸制成的分子设备可以可靠地集成到更大的光学设备中。

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。”