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加快打造原始創(chuàng)新策源地，加快突破關(guān)鍵核心技術(shù)，努力搶占科技制高點，為把我國建設(shè)成為世界科技強國作出新的更大的貢獻。

——習近平總書記在致中國科學院建院70周年賀信中作出的“兩加快一努力”重要指示要求

面向世界科技前沿、面向經(jīng)濟主戰(zhàn)場、面向國家重大需求、面向人民生命健康，率先實現(xiàn)科學技術(shù)跨越發(fā)展，率先建成國家創(chuàng)新人才高地，率先建成國家高水平科技智庫，率先建設(shè)國際一流科研機構(gòu)。

——中國科學院辦院方針

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【中國科學報】DNA-二氧化硅固態(tài)納米孔實現(xiàn)精確制備

2018-07-19 中國科學報韓揚眉

【字體：大中小】

語音播報

　　中科院上海應用物理研究所研究員樊春海與合作者提出了一種框架核酸誘導的團簇預水解策略，將經(jīng)典硅化學引入DNA結(jié)構(gòu)體系, 成功實現(xiàn)了精確可控的DNA-二氧化硅固態(tài)納米孔制備。該成果于北京時間7月17日凌晨在線發(fā)表于《自然》雜志。

　　近年來，科學家提出了一種全新的DNA自組裝方法——DNA折紙技術(shù)，即以DNA為模板，合成納米材料和分子器件。但如何提高DNA納米幾何結(jié)構(gòu)的力學性能、突破傳統(tǒng)化學合成在材料結(jié)構(gòu)尺度上的限制等問題仍有待解決。

　　論文第一作者、中科院上海應用物理研究所物理生物實驗室助理研究員劉小果告訴記者，二氧化硅是自然界生物礦化石中較為主要的一類。利用二氧化硅作外殼，一方面可保護柔軟的DNA納米結(jié)構(gòu)，使基于DNA的固態(tài)納米孔在保持精確結(jié)構(gòu)的同時具備更好的力學性能；另一方面，其突破了傳統(tǒng)硅化學合成在材料結(jié)構(gòu)尺度上的限制，可實現(xiàn)納米尺度二氧化硅結(jié)構(gòu)的精確制備。

　　樊春海介紹說，他們結(jié)合了DNA納米結(jié)構(gòu)與仿生礦化技術(shù)，并將這一反應體系用于各種人工設(shè)計的自組裝核酸結(jié)構(gòu)，均獲得了精度達2納米的DNA-二氧化硅結(jié)構(gòu)。他們特別合成了一種仿硅藻外殼結(jié)構(gòu)。這種由框架核酸誘導產(chǎn)生的仿硅藻結(jié)構(gòu)具有多級納米孔，最小孔徑可達2.7納米。研究還表明，這種DNA-二氧化硅復合結(jié)構(gòu)的抗壓強度比純DNA結(jié)構(gòu)提升1個數(shù)量級。

　　此外，利用這一新策略，基于各種DNA折紙模板，還可合成從平面中的幾何結(jié)構(gòu)到復雜有序的多級結(jié)構(gòu)，再到三維的框架和曲面結(jié)構(gòu)，其尺寸在10到1000納米之間。

　　劉小果表示，利用這種控制納米材料幾何結(jié)構(gòu)的方法，可生產(chǎn)出定制化的納米機器，在醫(yī)療、半導體和光學等領(lǐng)域有著廣闊的應用前景。

　?。ㄔd于《中國科學報》 2018-07-19 第1版要聞)

　　中科院上海應用物理研究所研究員樊春海與合作者提出了一種框架核酸誘導的團簇預水解策略，將經(jīng)典硅化學引入DNA結(jié)構(gòu)體系, 成功實現(xiàn)了精確可控的DNA-二氧化硅固態(tài)納米孔制備。該成果于北京時間7月17日凌晨在線發(fā)表于《自然》雜志。
　　近年來，科學家提出了一種全新的DNA自組裝方法——DNA折紙技術(shù)，即以DNA為模板，合成納米材料和分子器件。但如何提高DNA納米幾何結(jié)構(gòu)的力學性能、突破傳統(tǒng)化學合成在材料結(jié)構(gòu)尺度上的限制等問題仍有待解決。
　　論文第一作者、中科院上海應用物理研究所物理生物實驗室助理研究員劉小果告訴記者，二氧化硅是自然界生物礦化石中較為主要的一類。利用二氧化硅作外殼，一方面可保護柔軟的DNA納米結(jié)構(gòu)，使基于DNA的固態(tài)納米孔在保持精確結(jié)構(gòu)的同時具備更好的力學性能；另一方面，其突破了傳統(tǒng)硅化學合成在材料結(jié)構(gòu)尺度上的限制，可實現(xiàn)納米尺度二氧化硅結(jié)構(gòu)的精確制備。
　　樊春海介紹說，他們結(jié)合了DNA納米結(jié)構(gòu)與仿生礦化技術(shù)，并將這一反應體系用于各種人工設(shè)計的自組裝核酸結(jié)構(gòu)，均獲得了精度達2納米的DNA-二氧化硅結(jié)構(gòu)。他們特別合成了一種仿硅藻外殼結(jié)構(gòu)。這種由框架核酸誘導產(chǎn)生的仿硅藻結(jié)構(gòu)具有多級納米孔，最小孔徑可達2.7納米。研究還表明，這種DNA-二氧化硅復合結(jié)構(gòu)的抗壓強度比純DNA結(jié)構(gòu)提升1個數(shù)量級。
　　此外，利用這一新策略，基于各種DNA折紙模板，還可合成從平面中的幾何結(jié)構(gòu)到復雜有序的多級結(jié)構(gòu)，再到三維的框架和曲面結(jié)構(gòu)，其尺寸在10到1000納米之間。
　　劉小果表示，利用這種控制納米材料幾何結(jié)構(gòu)的方法，可生產(chǎn)出定制化的納米機器，在醫(yī)療、半導體和光學等領(lǐng)域有著廣闊的應用前景。
　?。ㄔd于《中國科學報》 2018-07-19 第1版要聞)

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