于紫月
提及DNA(脫氧核糖核酸),我們首先想到的往往是遺傳。誠然,在傳統生物學中,DNA的主要功能是將遺傳信息從親代傳遞給子代,以保證生物體的某種特征延續性存在。
但在一些材料學家的眼里,本質為核酸的DNA不再是神秘的生命密碼,而是合成某種生物材料的最基本單元。這類生物材料因由DNA分子“搭建”而成,故稱DNA材料。
不得不承認,生物本身充滿了未知,包括DNA材料在內的生物材料也存在無限可能。近日,來自美國康奈爾大學、中國科學院蘇州納米技術與納米仿生研究所(以下簡稱中科院納米所)、上海交通大學醫學院附屬仁濟醫院(以下簡稱仁濟醫院)的研究人員合成了一種可以自主運動的DNA材料,其運動形式還可受人為調控。該項成果作為當期封面文章,發表在《科學·機器人》雜志上。
空間移動肉眼可見DNA成材料界“流量擔當”
DNA為雙螺旋結構,每一個螺旋單位上“掛載”著堿基,造就了DNA的特異性。很多科學家就是基于此,挖掘出了它的組裝能力,即通過DNA堿基互補配對,“長”成穩定、可設計的結構。
“以DNA為基元,通過人為設計,從化學、工程等角度挖掘這一生命物質的應用潛力,已經被越來越多的研究者所關注。”上述文章的作者之一、中科院納米所納米—生物界面重點實驗室副研究員甘明哲在接受筆者采訪時表示,DNA不再僅僅是一種納米級的生物分子。
作為目前熱門的DNA拓展應用場景,“DNA材料的生物相容性非常好,在醫學領域大有前景。DNA材料的另一大優勢在于不同的核酸混合排列時,合成的材料性能千變萬化,就像一座富礦,等待人們去探索。……