美發(fā)現(xiàn)RNA可以形成構建納米機器的模塊 (2004-08-24)
發(fā)布時間:2007-12-04
作者:
來源:科學
瀏覽:1360
美國普度大學的一個研究小組最近報告說,可以利用細胞核內傳遞信息的物質??核糖核酸(RNA)形成的模塊來構建納米技術裝置。
通過使RNA分子自組裝為類似于螺旋、三角、桿和發(fā)卡等三維形狀,研究小組找到了制造復雜微觀機器所必需的框架的構建方法。利用這種RNA模塊,研究人員已經可以構建直徑數(shù)微米的陣列。雖然結構還很小,但是這一成果激動人心,因為在如此小的尺度上操控納米顆粒正是納米技術的主要目標之一。這一成果發(fā)表在8月份的《納米通訊》雜志上。
“我們的工作表明,不同形狀和尺寸的RNA模塊形成三維陣列的過程可以人為控制。”論文主要作者、普度大學分子病毒學教授Peixuan Guo接受美國媒體采訪時說,“通過進一步研究,RNA可以形成制造未來納米機器的‘超級結構’。”
納米尺寸的結構問題一直吸引著科學家。因為自然界為生命體完美地創(chuàng)造了納米尺寸的結構,所以科學家轉向生物學尋求靈感和構建納米結構的工具。
生物體主要由三種“模塊”構建而成:蛋白質、DNA和RNA。這其中人們對RNA了解最少。但是,科學家指出,其實RNA具有獨特的優(yōu)勢。“對于納米技術學家而言,RNA能夠形成多樣的結構,同時又易于操控和組織?!?Guo說。
通過RNA組成的各種形狀,可以進一步形成圓環(huán)、三角等更大更復雜的結構,例如可以將桿組合成束。理論上這些結構就可以構建納米級的框架,放置納米晶體管、導線或傳感器。
“生物學構建了完美的納米級結構,我們希望能從中借鑒一些技術?!?Guo說,“但是對于這么小的模塊,我們缺少撥動它們的工具。因此需要設計可以自行組裝的材料。”據(jù)介紹,因為RNA結構可以自組裝,所以在工業(yè)和醫(yī)學上用途很廣。但是現(xiàn)在距離隨心所欲制造這些模塊還有很長的路要走。目前面臨的一個主要問題是,時間一長RNA將發(fā)生生物降解。研究人員正致力于增加RNA的降解抗性,以獲得長效的模塊。
雖然這種RNA模塊現(xiàn)在只是一些三維陣列,遠不能投入實際應用。但因為使用了生物分子,就在生命體和非生命體之間搭建了橋梁。研究人員表示,一旦納米器件能夠由有機材料和無機材料共同制造,那么它將具備更加多元化的應用,使用也將更加方便。