
德国科隆 - 一个分子大小的开关只有50纳米,有一天可以控制微观机器,还可以使DNA测序更快,更便宜,更精确。
几乎任何机器都取决于开关以打开或关闭。而且功能齐全的纳米机器将需要尽可能小的开关。分子开关或“摩尔开关”也可以控制较大的设备,并且可以将有关纳米世界的信息发送到远程,常规尺寸的传感器。
这些小开关说,在英格兰朴次茅斯大学的科学家说,有一天也可能构成根本较小的电子电路的基础,并且对于更快,更准确的DNA测序可能很有用。
它如何工作
这种新的分子开关通过在DNA的单链上拉动以摆动微小的金属珠[插图]来起作用。
该双螺旋线的一端连接到微芯片中的微小通道。 DNA的另一端带有金属珠。金属珠只是千分尺。那是三分之一的米,大约是人毛的宽度五十。
珠子是顺磁性的,这意味着它在磁场中的磁体好像是磁铁。结果,小珠被拉向场地,导致链站起来。
接下来,将DNA中的引擎添加到链本身中。该电动机是一种天然存在的蛋白质,称为限制性修饰酶 - 燃料是三磷酸腺苷,或ATP,或ATP,或ATP,糖,磷酸盐和腺嘌呤的分子,可为肌肉和其他生物成分提供能量。该蛋白仅与DNA链上的特定斑点结合。
DNA的角色
一些背景:全部脱氧核糖核酸由四种类型的核苷酸碱基,A(腺嘌呤),G(鸟嘌呤),C(胞嘧啶)和T(胸腺素)组成。这些基础的顺序或“序列”决定了遗传特征。
朴次茅斯大学的分子生物技术学家基思·菲尔曼(Keith Firman)说,发动机的蛋白质只会仅附着在DNA碱基的某些序列上,这使科学家可以精确地控制其在DNA上的位置。
当将ATP燃料添加到开关周围的区域时,电动机将DNA拉动,将剩余的剩菜循环起来,直到到达金属珠,该金属珠像打结的绳子一样将其冲入电动机中。
当电动机用尽燃料时,它会释放DNA,磁场再次拉动DNA绷紧。
像任何磁性材料一样,顺磁珠通过磁场移动时会产生电信号。为了检测该微小信号,科学家在DNA被束缚的通道底部分散了“霍尔效应传感器”。
Firman解释说:“您在DNA所在的位置下方有一个传感器,并且该传感器会电气感受一个移动的磁铁。”
控制信号
结果是一个微观设备,该设备可以在添加燃料时发送开关控制信号。
Firman说:“这是一个开关,因为它被电机的燃料激活,即ATP。” “当它处于活动状态时,它将打开电子设备,而当不活跃时,它将允许它再次关闭。”
他说,也有可能将珠子本身形成,以控制纳米阀中的材料流。指示开关拉动DNA链,将珠子向下移动到阀中,将阻止流体的流动。将开关引导释放DNA,使珠子被吸引到磁场,将使流体再次流动。
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