Công nghệ nano thường được định nghĩa là ngành nghiên cứu các vật liệu và thiết bị với những yếu tố nhỏ hơn 100 nanomet. Cụ thể công nghệ nano DNA là một ví dụ của tự tổng hợp phân tử từ dưới lên (bottom-up), trong đó các thành phần nguyên tử tổ chức thành các cấu trúc bền vững một cách tự phát; dạng cụ thể của những cấu trúc này do các tính chất vật lý và hóa học của các thành phần mà người thiết kế chọn quyết định. Trong công nghệ nano DNA, các vật liệu thành phần là các dải axit nucleic như DNA; các dải này thường được tổng hợp và luôn được sử dụng ngoài môi trường tế bào sống. DNA rất phù hợp cho việc xây dựng cấu trúc nano bởi vì liên kết giữa hai dải axit nucleic phụ thuộc vào các quy luật ghép cặp bazơ đơn giản mà con người đã hiểu rõ, và tạo nên những cấu trúc nano xác định từ cấu trúc xoắn kép. Những tính chất này khiến cho việc tổng hợp cấu trúc axit nucleic dễ dàng kiểm soát thông qua thiết kế chuỗi. Đặc tính này vắng mặt trong các vật liệu khác trong công nghệ nano, bao gồm protein, vốn rất khó thiết kế, và các hạt nano, vốn không có khả năng tự tổng hợp.Cấu trúc của một phân tử axit nucleic bao gồm một chuỗi các nucleotide phân biệt bởi nucleobazơ mà chúng chứa đựng. Trong DNA, 4 bazơ hiện diện là adenine (A), cytosine (C), guanine (G), và thymine (T). Axit nucleic có một thuộc tính đặc biệt, đó là hai phân tử chỉ liên kết với nhau tạo thành một chuỗi xoắn kép nếu hai chuỗi là bổ sung cho nhau, nghĩa là chúng tạo nên các chuỗi phù hợp theo cặp bazơ, theo nguyên tắc A chỉ liên kết với T, và C chỉ với G. Bởi vì sự hình thành các cặp bazơ phù hợp là thuận lợi về mặt nhiệt động (năng lượng tự do của hệ giảm), trong hầu hết mọi trường hợp các dải axit nucleic sẽ liên kết với nhau theo cách tối đa hóa số bazơ ghép cặp phù hợp. Trình tự bazơ trong một hệ các dải do đó sẽ quyết định mô hình liên kết và cấu trúc tổng thể theo một cách có thể kiểm soát dễ dàng. Trong công nghệ nano DNA, trình tự bazơ của các dải được thiết kế theo ý đồ của nhà nghiên cứu sao cho tương tác ghép cặp bazơ khiến cho các dải tổng hợp thành hình thể mong muốn. Trong khi DNA là vật liệu chủ yếu được dùng, các cấu trúc bao gồm các axit nucleic khác như RNA và axit peptit nucleic (APN) cũng đã được chế tạo.
Công nghệ nano thường được định nghĩa là ngành nghiên cứu các vật liệu và thiết bị với những yếu tố nhỏ hơn 100 nanomet. Cụ thể công nghệ nano DNA là một ví dụ của tự tổng hợp phân tử từ dưới lên (bottom-up), trong đó các thành phần nguyên tử tổ chức thành các cấu trúc bền vững một cách tự phát; dạng cụ thể của những cấu trúc này do các tính chất vật lý và hóa học của các thành phần mà người thiết kế chọn quyết định. Trong công nghệ nano DNA, các vật liệu thành phần là các dải axit nucleic như DNA; các dải này thường được tổng hợp và luôn được sử dụng ngoài môi trường tế bào sống. DNA rất phù hợp cho việc xây dựng cấu trúc nano bởi vì liên kết giữa hai dải axit nucleic phụ thuộc vào các quy luật ghép cặp bazơ đơn giản mà con người đã hiểu rõ, và tạo nên những cấu trúc nano xác định từ cấu trúc xoắn kép. Những tính chất này khiến cho việc tổng hợp cấu trúc axit nucleic dễ dàng kiểm soát thông qua thiết kế chuỗi. Đặc tính này vắng mặt trong các vật liệu khác trong công nghệ nano, bao gồm protein, vốn rất khó thiết kế, và các hạt nano, vốn không có khả năng tự tổng hợp.Cấu trúc của một phân tử axit nucleic bao gồm một chuỗi các nucleotide phân biệt bởi nucleobazơ mà chúng chứa đựng. Trong DNA, 4 bazơ hiện diện là adenine (A), cytosine (C), guanine (G), và thymine (T). Axit nucleic có một thuộc tính đặc biệt, đó là hai phân tử chỉ liên kết với nhau tạo thành một chuỗi xoắn kép nếu hai chuỗi là bổ sung cho nhau, nghĩa là chúng tạo nên các chuỗi phù hợp theo cặp bazơ, theo nguyên tắc A chỉ liên kết với T, và C chỉ với G. Bởi vì sự hình thành các cặp bazơ phù hợp là thuận lợi về mặt nhiệt động (năng lượng tự do của hệ giảm), trong hầu hết mọi trường hợp các dải axit nucleic sẽ liên kết với nhau theo cách tối đa hóa số bazơ ghép cặp phù hợp. Trình tự bazơ trong một hệ các dải do đó sẽ quyết định mô hình liên kết và cấu trúc tổng thể theo một cách có thể kiểm soát dễ dàng. Trong công nghệ nano DNA, trình tự bazơ của các dải được thiết kế theo ý đồ của nhà nghiên cứu sao cho tương tác ghép cặp bazơ khiến cho các dải tổng hợp thành hình thể mong muốn. Trong khi DNA là vật liệu chủ yếu được dùng, các cấu trúc bao gồm các axit nucleic khác như RNA và axit peptit nucleic (APN) cũng đã được chế tạo.
什麼酸結合在一起形成DNA
資訊抽取
問答