據(jù)外媒體5月12日（北京時(shí)間）報(bào)道，美國杜克大學(xué)研究人員稱,，他們利用攜帶全部生命信息的DNA（脫氧核糖核酸）的獨(dú)特雙螺旋結(jié)構(gòu),，將經(jīng)過改造的DNA片段和其他分子進(jìn)行簡單混合，即可制造出無數(shù)個(gè)同樣的,、細(xì)小的,、像華夫餅干一樣的器件。利用這種技術(shù),，將來或只需一天時(shí)間就可達(dá)到現(xiàn)在全球每月的芯片生產(chǎn)量,。
杜克大學(xué)電子和計(jì)算機(jī)工程學(xué)副教授克里斯·德維耶認(rèn)為，下一代電腦中或?qū)⒉辉偈褂霉栊酒?，而使用由DNA片段制造的邏輯芯片,。
DNA由多對(duì)核苷酸堿基組成，這些堿基之間的關(guān)系非常密切,，德維耶團(tuán)隊(duì)通過將這些堿基對(duì)以不同的順序進(jìn)行排列,，得到了不同的DNA片段。這個(gè)過程類似于玩拼圖游戲：混亂的拼圖碎片會(huì)慢慢找到它們的鄰居,，最終成為一幅完整的拼圖,。研究人員要做的則是將無數(shù)個(gè)拼圖碎片放在一起，然后拼出無數(shù)個(gè)同樣的拼圖,。
在德維耶的實(shí)驗(yàn)中,，“華夫餅干”“拼圖”有16塊，光敏分子放置在“拼圖”的脊線上,。當(dāng)光線照射在光敏分子上時(shí),，光敏分子吸收光線，刺激電子,，釋放出的能量會(huì)使附近的另一類光敏分子吸收這些能量,，并發(fā)射出不同波長的光線。僅用一個(gè)探測器就可將輸出光線與輸入光線區(qū)別開來。
研究證明,，這些納米結(jié)構(gòu)能夠有效地進(jìn)行自組裝,，當(dāng)在其上添加不同的光敏分子時(shí)，這個(gè)“華夫餅干”會(huì)顯示出獨(dú)特的“可編程”特性,，因此,，通過使用光線來刺激這些光敏分子，研究人員就能夠制造出簡單的邏輯門（開關(guān)）,。使用更大一些的“華夫餅干”,，可制造出更復(fù)雜的電路，而且這種可能性是無限的,。
傳統(tǒng)的電路使用電流快速地在“0”和“1”之間切換,，而在新的器件中，光線可刺激由DNA制造的開關(guān)作出同樣的反應(yīng),，且速度更快,。德維耶稱，這是人們首次證明分子具有如此活躍且快速的處理和傳感能力,。
德維耶指出,，這些“華夫餅干”器件可成為未來計(jì)算機(jī)芯片的基本組件。由于這些納米結(jié)構(gòu)從根本上來說就是傳感器,，因此,，它亦可應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)。研究人員可據(jù)此制造出細(xì)小的納米器件,，以對(duì)作為疾病標(biāo)識(shí)的不同蛋白作出反應(yīng),。（生物谷Bioon.com）
Nature：一種雙單元分子開關(guān)可控棕色脂肪細(xì)胞生成
PNAS：研究發(fā)現(xiàn)皰疹病毒分子開關(guān)
Molecular Cell：調(diào)節(jié)核糖體翻譯功能的分子開關(guān)
生物谷推薦原文出處：
Small 10.1002/smll.200901996
Encoded Multichromophore Response for Simultaneous Label-Free Detection
Constantin Pistol 1, Vincent Mao 1, Viresh Thusu 1, Alvin R. Lebeck 2, Chris Dwyer 1 *
1Department of Electrical and Computer Engineering Duke University 130 Hudson Hall Durham, NC 27708 (USA)
2Department of Computer Science Duke University Box 90921, Durham, NC 27708 (USA)
The self-assembly of molecularly precise nanostructures is widely expected to form the basis of future high-speed integrated circuits, but the technologies suitable for such circuits are not well understood. In this work, DNA self-assembly is used to create molecular logic circuits that can selectively identify specific biomolecules in solution by encoding the optical response of near-field coupled arrangements of chromophores. The resulting circuits can detect label-free, femtomole quantities of multiple proteins, DNA oligomers, and small fragments of RNA in solution via ensemble optical measurements. This method, which is capable of creating multiple logic-gate-sensor pairs on a 2 × 80 × 80-nm DNA grid, is a step toward more sophisticated nanoscale logic circuits capable of interfacing computers with biological processes.
