DNA origami DNA moleküllerinin kendi kendini montaj programlayarak hassas nano nesneler imalatı için güçlü bir yöntemdir. Burada, DNA origami biyolojik ipuçları algılama ve şekli daha sonra istediğiniz bir etkisi geçirilen, kaydırarak cevap verebilen bir robot robot tasarımı için kullanılabilir açıklanmıştır.
Nükleik asitler şaşırtıcı derecede çok yönlü. Biyolojik bilgi depolama ortamı için 1 olarak doğal rolüne ek olarak, paralel hesaplama 2,3 kullanılan edilebilir, biyolojik olarak tanımak ve moleküler ve hücresel hedefler 4,5 bağlama, kimyasal reaksiyonlar 6,7 katalizör ve hesaplanan yanıtı üretmek sistemi 8,9. Önemlisi, nükleik asitler bir istenen etkiyi uygulamak için önceden belirlenmiş bir yanıt biyolojik ipuçlarının algılama bağlayan tek bir robot tüm bu dikkat çeken özellikleri entegrasyonu sağlayan, 2 ve 3 boyutlu yapıları 10-12 içine kendini monte programlanabilir.
Nükleik asitlerden oluşturma şekiller ilk Seeman 13 tarafından önerilen ve bu konu ile ilgili çeşitli varyasyonlar beri çeşitli teknikler 11,12,14,15 kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Bununla birlikte, en önemli olarak adlandırılan DNA origamisi Desteksiz, belki de Rothemund önerdiği biridir16. Bu teknikte, bir uzun (> 7,000 bazlar) tek iplikli DNA 'iskele' arasında katlama 'zımba' olarak adlandırılan kısa tamamlayıcı kollarıdır, yüzlerce istenen şekil yöneliktir. Katlanır sıcaklık tavlama rampa tarafından yürütülmektedir. Bu teknik başarılı olağanüstü hassas ve sağlamlığı ile 2D şekiller çeşitli bir dizi oluşturulması gösterilmiştir. DNA origami sonra da 17,18 olarak 3D şekilde genişletildi.
Mevcut kağıt Douglas ve arkadaşları tarafından geliştirilen caDNAno 2.0 yazılımı 19 üzerinde durulacak. caDNAno çok yönlü özellikleri ile 2 ve 3 boyutlu DNA origami şekillerin tasarım sağlayan sağlam, kullanıcı dostu bir CAD aracıdır. Tasarım süreci nispeten basit ve verimli hale, DNA yapıları için sistematik ve doğru soyutlama düzeni dayanır.
Bu yazıda bir DNA origami na tasarımı göstermekson 20 tarif edilmiştir norobot. Bu robot bir görevi gerçekleştirmek için, harekete için algılama Bağlantıları anlamında 'robot' dir. Biz çeşitli algılama düzenleri yapıya entegre edilebilir nasıl açıklamak, ve nasıl bu istenen etkiyi geçirilebilir. Son olarak şekil için mekanik özelliklerini taklit etmek için Cando 21'i kullanır. Tartışmak kavramı birden fazla görevi ve ayarları adapte edilebilir.
DNA origami bize nano de keyfi özellikleri ile doğru tanımlanmış nesneleri imal sağlar. Önemli bir sonraki adım bu tasarımlar içine fonksiyonunun entegrasyonu olacaktır. Birçok uygulama ve zorlukları bu teknoloji ile ele alınabilir ise bu DNA doğal bir ortam temsil olarak, DNA origami gelen tedavi ve bilimsel robotlar imalatı özel bir ilgi vardır. DNA zaten bir genetik bilgi depolama ortamı olarak hücrelerde moleküler makine arayüzler. İlginç bir şekilde, bir nanorobot ya da başka bir makine i?…
The authors have nothing to disclose.
Yazarlar son derece değerli tartışmalar ve tavsiyeler ve yararlı tartışmalar ve iş için Bachelet laboratuvar tüm üyeleri için S. Douglas teşekkür etmek istiyorum. Bu çalışma Bar-Ilan Üniversitesi Nanoteknoloji ve kırılgan malzemelerin Yaşam Bilimleri ve Enstitüsü Fakültesi'nden hibe tarafından desteklenmektedir.
Name of Reagent/Material | Company | Catalog Number | Comments |
Autodesk Maya 2012 | Autodesk | A student/academic account needs to be created first (see platform-specific instructions in http://cadnano.org) | |
caDNAno 2.0 (software) | (Open source) | Software for the design of DNA origami structures http://cadnano.org | |
Cando (webpage) | (Open source) | Webpage running a simulator of DNA origami shapes http://cando-dna-origami.org |