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纳米操纵成像获重大突破

新年第一期出版的国际纳米界权威杂志《纳米通讯》封面一反以往的虚拟画面,而是三个“笔迹”稍有歪扭的“DNA”字母。这3个字母可不是用笔写出来的,而是通过纳米操纵技术,用单个DNA分子长链书写的,每个字母长仅300纳米、宽200纳米。日前,《纳米通讯》用整整4页篇幅,图文并茂地报道了这项纳米科技与生物学结合的重大突破。

这项成果是中科院上海原子核研究所、交通大学胡钧、李民乾两位研究员领衔的课题组与德国莎莱大学科学家合作取得的,展现了人类在生物大分子纳米成像与操纵方面的又一巨大进步。 人类DNA分子链长达1米,缠结如线团,紧紧裹在细胞核内。 中德研究人员应用原子力显微镜等纳米显微术,对单个DNA进行纳米级“分离手术”:先小心翼翼地将纠缠一团的DNA分子链完整地拉直,并交叉铺叠成网格状两维网络,再利用原子间的相互作用,对分子链进行切割、弯曲、修剪,终于“写”出“DNA”三个字母。

用DNA书写“DNA”究竟有何意义?李民乾介绍,纳米是个极其微观的世界,1纳米只有十亿分之一米。在纳米的尺度里,物质的许多属性会发生巨大变化。

把卷曲的DNA分子链拉直并书写,表明人类可以让单个DNA分子链展现其精细结构,并可操纵它实现分子结构改性,形成纳米结构或图形,使人类得以在更小的世界、更深的层次上探索生命的奥秘,如可对基因突变进行快速精确的探测,提高搜索致病基因突变位点的速度和精确度;进行分子级手术,改造基因;在纳米电子学、机械等方面也有广泛的应用价值。

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