自催化化学反应波可用短链脱氧核糖核酸控制

远离均衡状态的化学反应可生成复杂空间模式,反应分解成份的集中因地而异所谓的反射进程像此被认为多自然模式基础,从动物标识到矿物染色带法日团队使用DNA链控制分子交互参数,以便编造模式可按序定制一号.除帮助基础调查这些化学反应外,该方法还可用于修复新装置和新材料中分子的实用配置

模式成型系统之关键是自加速解析:部分反作用器催化自身编组,创建正回退进程,使微小聚变大开花偏差反馈消化成份与分子扩散平衡补充成份可导致振荡、散射化学波和静态模式

团队由André Estevez-Tores光学和纳米结构实验室自动解析出自11核聚变链化成22核聚变链化二倍化,模版配基序列化T,由脱氧核糖核酸聚合酶催化二次酶取二二二分二分二分二分二分二分二分二分二分

联合作者扬尼克朗德列兹东京大学及其同僚曾使用基于脱氧核糖核酸反射机制制造分子系统并产生反射动态仿真捕食者群与猎物间交互模型2与振荡化学反应相仿 上个世纪前首次绘制3Group显示,这个系统可生成二维聚变波,包括一些复杂空间模式,如从其他振荡反应中熟悉的螺旋

响应控制

要控制这些模式,人们必须能够改变过程的两个关键参数:反应率和扩散率前者直截了当:A自演速率可以通过改变模板块T的集中度而简单变换控制扩散更具挑战性研究者通过累赘子缓冲T尾端加孔晶体组,即脂肪和疏水性积聚表面活性剂壳将扩散速率降低2.7倍Estevez-Torres表示,在后续实验中,他们现在已经减速四倍使用Gels替代解决方案, 聚合链网络阻抗扩散, 他们希望继续做得更好需要因子10才能获取非常激动人心的模式

表示DNA纳米技术专家Erik Winfree 美国加利福尼亚理工学院时间问题分子编程发展到天真用户设计复杂模式构建过程

更有趣的前景是空间建模触发聚合或自组反应,从而控制材料合成,Winfree加法Estevez-Tores表示团队已经在探索这些可能性,

引用

  1. 萨多林et al,物理类公元前莱特2015年DOI: 10.1103/PhysRevLett.114.068301

  2. A Padiracet alJ.美联储切姆社会学2013年DOI:10.1021/ja403584p

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