好像终身的蓝图还不够繁忙，纳米技术研究人员正在将DNA在微小的机械设备中工作，并作为电子电路的模板。
最近的DNA结构包括微观模式，微小的齿轮和分子装配线。尽管仍然主要在示范水平上，但DNA纳米技术还是一个快速增长的领域。
第一个看到DNA超出生物学潜力的人是纽约大学的化学家Naiman Seeman。二十多年前，他开始想象如何设计DNA中的遗传信息以执行有用的任务。
Seeman说：“ DNA结构是按顺序编程的，它们的分子间相互作用也是如此。” “这使它们与众不同。”
尽管大自然仅决定了大多数分子的相互作用，但DNA带有内置代码，研究人员可以重新构建DNA分子相互键合。这种DNA修补的目的是微观工厂，可以产生按顺序分子制成的，以及比当前限制小10倍的电子组件。
“我们要去的地方，” Seeman告诉生活学。 “它将很快发生。”
智能胶
单链DNA本质上是由化学碱（a），胸腺嘧啶（T），胞嘧啶（C）和鸟嘌呤（G）组成的长序列。每个生物都在这些“字母”中写出的细胞中都带有独特的遗传密码。
两组DNA可以融合在一起并形成著名的双螺旋，由Crick和Watson在1953年发现。但是，这种扭曲的梯子排列只有在两条链上的所有基础匹配时才能发生，因此A与T和C与G的纽带的联系。
科学家使用这种选择性的粘合剂构建和控制DNA机器。
杜克大学的托马斯·拉贝恩（Thomas Labean）解释说：“债券就像智能胶水一样，知道哪个碎片在一起。”
Labean和其他人通常从具有多个DNA片的结构的设计开始。计算机程序编写了不同链的代码，然后使用标准生物学方法合成。在水基溶液中混合在一起，具有匹配代码的碎片将链接到形成所需结构的几个副本。
这就像一个飞机型号套件，除了您要做的就是摇动盒子，所有小部分都会自动找到彼此并粘合在一起。
拼图
自然界中的DNA通常只是一个漫长的连续链，但是研究人员希望拥有其他形状。
三十多年前，生物学家发现细胞在复制和修复过程中会产生跨形的DNA分子。侧臂或树枝是从遗传密码中生长出来的，其字母读取相同的前部和向后读取，例如“赛车”和“旋转器”。
Seeman和其他人修改了腔粒DNA的序列，以制成稳定的4臂分子。他们还用3、5和6臂将DNA哄骗。
这些二维棍子的数字仅在跨越几纳米，其中纳米分数为十亿米。研究人员用“粘性末端”设计它们 - 单个DNA链，这些链充当分子之间的闩锁。这些连接数字的整个阵列可以像拼图中的碎片一样放在一起。
今年早些时候，Labean和他的合作者建造了4x4晶格，上面有16个横切DNA件。通过将一种蛋白质附加到这些网格上的特定“像素”上，团队拼出了“ DNA”。
将颗粒固定在DNA碎片上的能力是迈向制造纳米电子学的一步。科学家可以将功能材料（例如金属，半导体和绝缘子）链接到特定的DNA分子上，然后可以将其货物携带到预先指定的位置。该技术已经被用来制造一个简单的晶体管以及金属线。
但是，制作更复杂的组件存在问题。为了保持负电荷的DNA稳定，研究人员在其解决方案中增加了阳性离子。但是这些离子可以干扰建造电子设备所需的功能材料。
拉贝恩说：“很难同时让所有这些事情快乐。”
解决方案可能是使用未充电但具有与DNA相同的代码的DNA样分子。 Seeman说，大约有1000个“口味”的DNA衍生物，因此其中之一可能会解决问题。
据Labean称，麻烦的是，这些替代方案的制作成本可能比常规DNA高10倍。但是，这是值得的，因为目前的计算机芯片制造技术不能小于数十纳米。
通过为纳米尺度电路提供脚手架，自组装的DNA样分子阵列可以超越这种限制。这不仅会使我们的计算机和其他设备更加紧凑，而且更快。
纳米机器人
除了控制DNA组合的形状外，研究人员还可以使用特定的DNA附着来移动其他DNA分子。
最早的演示之一是在2000年，当时新泽西州的卢克特技术公司（Lucent Technologies）的一组制造了一个短的V形DNA分子，其作用像分子镊子。
研究人员将其分子的几份副本放入溶液中，可以通过在另一个DNA分子中混合（称为“固定链”）来捕捉镊子，该分子专门与“ V”的两端键合，并将其拉开。为了重新打开钳子，科学团队添加了一个“不设链”，该链条链接到固定链，并将其从镊子上拉出。
Seeman和他的同事在2004年使用了类似精心策划的动作，制作了一个两足的DNA分子，可以行走。脚被固定的链固定在DNA铺的地板上。每当小组引入一次释放一条腿的不设链时，小卷眼都采取了一步。
流水线
最近，Seeman及其同事通过将DNA机器人纳入自组装阵列来使DNA机器人起作用。复合装置从溶液中抓住各种分子链或“聚合物”，并将它们融合在一起。通过控制纳米机器人的位置，研究人员可以指定成品聚合物的排列。
Seeman希望这条小型装配线可以扩展到纳米物质中，可以并联整个聚合物套件。现在的主要挑战是从2D阵列到3D结构。额外的尺寸将允许制造更精致的分子以及更密集的电子电路。
Labean说，将来，医生可能会作为生物传感器或可以针对特定部位（例如肿瘤或血凝块）的药物输送系统注入这些自动DNA机器的变体。
尽管其中一些应用程序可能差不多几年，但DNA纳米技术的进展“既然有20个或更多的小组来做，而不仅仅是我自己的，” Seeman说。
