杜克大學(xué)Pratt工程學(xué)院電子和計(jì)算機(jī)工程系的Chris Dwyer助理教授，近日宣布通過(guò)將改造過(guò)的DNA片段和其他分子混合，能夠創(chuàng)造十億個(gè)相似的、細(xì)小的像威化一樣的結(jié)構(gòu)。這些納米結(jié)構(gòu)可以有效地自組織，并當(dāng)不同的光敏分子添加其中時(shí)，其就具有了獨(dú)特的和可編程特性。用光來(lái)刺激這些分子，就能創(chuàng)造簡(jiǎn)單的邏輯門(mén)或開(kāi)關(guān)。

這些納米結(jié)構(gòu)可被用來(lái)搭建不同功能的應(yīng)用模塊，范圍遍及生物醫(yī)藥到計(jì)算機(jī)。當(dāng)用光束照射發(fā)色團(tuán)時(shí)，它們能吸收光束，激發(fā)電能。據(jù)Dwyer介紹，能量釋放到不同類(lèi)型的發(fā)色團(tuán)時(shí)，可激發(fā)出不同類(lèi)型的波長(zhǎng)。這種差異意味著輸出光可根據(jù)不同的輸入光來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)。取代了用電流在0和1之間進(jìn)行切換的傳統(tǒng)電路，光可以使基于DNA的開(kāi)關(guān)產(chǎn)生相似的反應(yīng)。

DNA是一種眾所周知的由一對(duì)互補(bǔ)的核苷酸構(gòu)成的分子。DNA段落可以很容易地由核苷酸對(duì)的排放順序來(lái)合成。在試驗(yàn)中，研究者利用了DNA自然特性中的優(yōu)點(diǎn)來(lái)鎖定其他DNA中相應(yīng)和特定的區(qū)域。

在當(dāng)前的試驗(yàn)中，威化結(jié)構(gòu)由16片組成，發(fā)色團(tuán)堆積在威化的邊緣。通過(guò)構(gòu)建由許多小塊的組成的結(jié)構(gòu)，或是構(gòu)建更大的威化，更多的復(fù)雜電路可以被創(chuàng)建出來(lái)。除了在計(jì)算應(yīng)用之外，因?yàn)檫@些納米結(jié)構(gòu)也可以算作傳感器，因此許多生物醫(yī)藥應(yīng)用也能實(shí)現(xiàn)。細(xì)小的納米結(jié)構(gòu)能構(gòu)建出來(lái)，它們對(duì)不同的蛋白質(zhì)作出響應(yīng)，而這些蛋白質(zhì)就是疾病在單個(gè)血滴內(nèi)的標(biāo)志。