好像終身的藍圖還不夠繁忙，納米技術研究人員正在將DNA在微小的機械設備中工作，並作為電子電路的模板。
最近的DNA結構包括微觀模式，微小的齒輪和分子裝配線。儘管仍然主要在示範水平上，但DNA納米技術還是一個快速增長的領域。
第一個看到DNA超出生物學潛力的人是紐約大學的化學家Naiman Seeman。二十多年前，他開始想像如何設計DNA中的遺傳信息以執行有用的任務。
Seeman說：“ DNA結構是按順序編程的，它們的分子間相互作用也是如此。” “這使它們與眾不同。”
儘管大自然僅決定了大多數分子的相互作用，但DNA帶有內置代碼，研究人員可以重新構建DNA分子相互鍵合。這種DNA修補的目的是微觀工廠，可以產生按順序分子製成的，以及比當前限制小10倍的電子組件。
“我們要去的地方，” Seeman告訴生活學。 “它將很快發生。”
智能膠
單鏈DNA本質上是由化學鹼（a），胸腺嘧啶（T），胞嘧啶（C）和鳥嘌呤（G）組成的長序列。每個生物都在這些“字母”中寫出的細胞中都帶有獨特的遺傳密碼。
兩組DNA可以融合在一起並形成著名的雙螺旋，由Crick和Watson在1953年發現。但是，這種扭曲的梯子排列只有在兩條鏈上的所有基礎匹配時才能發生，因此A與T和C與G的紐帶的聯繫。
科學家使用這種選擇性的粘合劑構建和控制DNA機器。
杜克大學的托馬斯·拉貝恩（Thomas Labean）解釋說：“債券就像智能膠水一樣，知道哪個碎片在一起。”
Labean和其他人通常從具有多個DNA片的結構的設計開始。計算機程序編寫了不同鏈的代碼，然後使用標準生物學方法合成。在水基溶液中混合在一起，具有匹配代碼的碎片將鏈接到形成所需結構的幾個副本。
這就像一個飛機型號套件，除了您要做的就是搖動盒子，所有小部分都會自動找到彼此並粘合在一起。
拼圖
自然界中的DNA通常只是一個漫長的連續鏈，但是研究人員希望擁有其他形狀。
三十多年前，生物學家發現細胞在復制和修復過程中會產生跨形的DNA分子。側臂或樹枝是從遺傳密碼中生長出來的，其字母讀取相同的前部和向後讀取，例如“賽車”和“旋轉器”。
Seeman和其他人修改了腔粒DNA的序列，以製成穩定的4臂分子。他們還用3、5和6臂將DNA哄騙。
這些二維棍子的數字僅在跨越幾納米，其中納米分別為十億米。研究人員用“粘性末端”設計它們 - 單個DNA鏈，這些鏈充當分子之間的閂鎖。這些連接數字的整個陣列可以像拼圖中的碎片一樣放在一起。
今年早些時候，Labean和他的合作者建造了4x4晶格，上面有16個橫切DNA件。通過將一種蛋白質附加到這些網格上的特定“像素”上，團隊拼出了“ DNA”。
將顆粒固定在DNA碎片上的能力是邁向製造納米電子學的一步。科學家可以將功能材料（例如金屬，半導體和絕緣子）鏈接到特定的DNA分子上，然後可以將其貨物攜帶到預先指定的位置。該技術已經被用來製造一個簡單的晶體管以及金屬線。
但是，製作更複雜的組件存在問題。為了保持負電荷的DNA穩定，研究人員在其解決方案中增加了陽性離子。但是這些離子可以乾擾建造電子設備所需的功能材料。
拉貝恩說：“很難同時讓所有這些事情快樂。”
解決方案可能是使用未充電但具有與DNA相同的代碼的DNA樣分子。 Seeman說，大約有1000個“口味”的DNA衍生物，因此其中之一可能會解決問題。
據Labean稱，麻煩的是，這些替代方案的製作成本可能比常規DNA高10倍。但是，這是值得的，因為目前的計算機芯片製造技術不能小於數十納米。
通過為納米尺度電路提供腳手架，自組裝的DNA樣分子陣列可以超越這種限制。這不僅會使我們的計算機和其他設備更加緊湊，而且更快。
納米機器人
除了控制DNA組合的形狀外，研究人員還可以使用特定的DNA附著來移動其他DNA分子。
最早的演示之一是在2000年，當時新澤西州的盧克特技術公司（Lucent Technologies）的一組製造了一個短的V形DNA分子，其作用像分子鑷子。
研究人員將其分子的幾份副本放入溶液中，可以通過在另一個DNA分子中混合（稱為“固定鏈”）來捕捉鑷子，該分子專門與“ V”的兩端鍵合，並將其拉開。為了重新打開鉗子，科學團隊添加了一個“不設鏈”，該鏈條鏈接到固定鏈，並將其從鑷子上拉開。
Seeman和他的同事在2004年使用了類似精心策劃的動作，製作了一個兩足的DNA分子，可以行走。腳被固定的鏈固定在DNA舖的地板上。每當該小組引入一次釋放一條腿的不定鏈時，小卷眼都採取了一步。
流水線
最近，Seeman及其同事通過將DNA機器人納入自組裝陣列來使DNA機器人起作用。複合裝置從溶液中抓住各種分子鍊或“聚合物”，並將它們融合在一起。通過控制納米機器人的位置，研究人員可以指定成品聚合物的排列。
Seeman希望這條小型裝配線可以擴展到納米物質中，可以並聯整個聚合物套件。現在的主要挑戰是從2D陣列到3D結構。額外的尺寸將允許製造更精緻的分子以及更密集的電子電路。
Labean說，將來，醫生可能會作為生物傳感器或可以針對特定部位（例如腫瘤或血凝塊）的藥物輸送系統注入這些自動DNA機器的變體。
儘管其中一些應用程序可能差不多幾年，但DNA納米技術的進展“既然有20個或更多的小組來做，而不僅僅是我自己的，” Seeman說。
