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物理學(xué)家模仿生物學(xué)將粒子自組裝提升到新水平

發(fā)布：cyqdesign 2022-09-29 09:35 閱讀：455
美國(guó)物理學(xué)家創(chuàng)造了一種自組裝粒子的新方法，這一進(jìn)步為在微觀層面構(gòu)建復(fù)雜和創(chuàng)新材料開辟了新途徑。這一發(fā)表在《自然》雜志上的新突破，主要集中在乳液（浸入水中的油滴）及其在折疊體自組裝中的應(yīng)用，這些獨(dú)特的形狀理論上可從液滴相互作用的序列中預(yù)測(cè)出來。 :"|}oKT%mP  
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自組裝于2000年代初推出，為科學(xué)家提供了一種“預(yù)編程”粒子的方法，允許在沒有進(jìn)一步人工干預(yù)的情況下建造材料。 f)~urGazS  
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顯微鏡圖像顯示，由黏性DNA鏈介導(dǎo)的藍(lán)—藍(lán)、藍(lán)—黃、黃—黃相互作用，一串交替的藍(lán)色和黃色液滴折疊成皇冠幾何形狀。微觀液滴被編程為通過黏性DNA鏈相互作用，以獨(dú)特地折疊成明確定義的形狀。 ECWn/4Aws  
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該圖顯示了具有不同DNA鏈的液滴（粒子）如何首先組合成鏈，然后按照編程折疊成特定的幾何形狀，類似于蛋白質(zhì)折疊�！暗靥骸蓖怀隽肆垠w鏈折疊成多四面體的一條折疊路徑。放大圖顯示了DNA雙螺旋的形成如何驅(qū)動(dòng)液滴-液滴結(jié)合。
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自組裝過程借鑒了生物學(xué)領(lǐng)域，使用膠體模擬蛋白質(zhì)和RNA的折疊。研究人員此次在水中創(chuàng)造了微小的油基液滴，其具有一系列DNA序列，可作為組裝“指令”。這些液滴（粒子）首先組裝成柔性鏈，然后通過黏性DNA分子根據(jù)預(yù)編程的相互作用折疊，再引導(dǎo)鏈通過復(fù)雜的路徑形成獨(dú)特的幾何形狀，產(chǎn)生了十幾種類型的折疊塊，可編碼形狀“庫(kù)”中600種可能的幾何形狀的一半以上，為進(jìn)一步組裝成更大規(guī)模的材料開辟了道路。 " +'E