Xu实验室完成纳米线的组装（图）

生物通报道：越来越多的研究人员正在利用天然“工程师”——DNA研制出可以用于从医疗器械到计算机电路等几乎各个领域的纳米材料。最近布朗大学和波士顿大学的研究人员首次利用DNA指导复合纳米线(complex nanowires)的合成和生长。研究结果刊登于《Nanotechnology》。

　　

上篇：用DNA“编码”纳米线

 

Xu实验室是世界上首个研制标准碳纳米管芯片的实验室。Lazareck及其在布朗大学和波士顿大学的同事在Xu实验室建立的平台上设计其自己的实验。首先，他们选择一种氧化铝膜包裹的芯片为材料，在氧化铝膜上带有十亿个直径相同、高度均一的碳纳米管。然后研究人员在每个纳米管的尖端附着一微小DNA片段。（图中位于碳纳米管尖端发亮部分是Jimmy Xu实验室工程师利用DNA指导生长的锌氧化纳米线。这种锌氧化纳米线长度为100－200纳米。）

 

这种合成的DNA片段携带了15个遗传密码，其只和另一个连接在金纳米粒上的同样携带15个遗传密码的DNA片段互补。这种金纳米粒作为化学传递系统将互补的DNA序列聚集在一起。接下来，研究人员通过将芯片置于600° C并且加入砷化锌（zinc arsenide）得到纳米线，最后得到的锌氧化线长度为100－200纳米。

 

对照实验，一组采用不携带DNA片段的金纳米粒，一组采用碳纳米管尖端不携带DNA片段的芯片，最后的结果都显示没有DNA序列黏附，并且检测不到任何纳米线。Lazareck认为实验成功的关键技术是DNA杂交，将单一的DNA序列聚合在一起形成注明的DNA双螺旋结构。 

 

Lazareck说：DNA向我们提供了一种完美的技术手册。DNA片段只和其互补链结合，所以利用这种生物学特性可以实现高精度的制造技术。得到的功能材料有独特的优势，能够用于许多领域。

 

论文高级作者Xu说：“我们看到了新一代纳米材料的希望。许多实验室这在研制自我组装机制，他们能够得到完美简单的结构，所欠缺的是一种信息传递的方法——指导复合材料合成的指令代码。”（生物通记者 子元）