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Vallée-Bélisle等人用DNA制造出了溫度計(jì)，用于納米級別的測溫。這些納米級溫度計(jì)極大地幫助人們了解在微觀世界中溫度是如何存在的。
本周《納米通訊》上發(fā)表了一項(xiàng)新的研究成果，蒙特利爾大學(xué)的研究者利用DNA發(fā)明了一種溫度計(jì)。這種人工編碼的DNA，大小只有頭發(fā)的1/20000。這種溫度計(jì)可以測量微觀環(huán)境的溫度，這將極大地加深了人們對自然和納米技術(shù)的了解。
60年前，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)DNA是存儲(chǔ)人類遺傳信息的關(guān)鍵生物分子，DNA雙鏈在受熱的時(shí)候會(huì)解開(這個(gè)過程稱為解鏈)。Alexis Vallée-Bélisle教授說：“近年來生化學(xué)家發(fā)現(xiàn)，蛋白質(zhì)和RNA等生物分子在生物體內(nèi)也會(huì)隨著溫度的變化而發(fā)生狀態(tài)的改變。我們的團(tuán)隊(duì)受此啟發(fā)，制造了各種編碼的DNA溫度計(jì)，這些DNA可以在特定的溫度下解鏈，這樣就實(shí)現(xiàn)了溫度的測量。”
使用DNA作為溫度計(jì)zui主要的好處就是結(jié)構(gòu)簡單、可以人工編碼。David Gareau是這篇論文的*作者，他解釋說：“DNA中包含了4中脫氧核苷酸：ATGC，其中A和T配對，G和C配對。堿基之間是由氫鍵連接的，AT之間有兩個(gè)氫鍵，GC之間有三個(gè)氫鍵。所以當(dāng)GC配對在DNA中比例較大時(shí)，解鏈就需要更多的能量。利用這樣的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，我們可以制造出在特定溫度條件下解鏈的DNA。”另一位作者Arnaud Desrosiers補(bǔ)充說：“為了能看到這些微觀的變化，我們在這些DNA結(jié)構(gòu)中加上熒光標(biāo)記，這樣我們就制造出了長度僅有5納米的溫度計(jì)。”
因?yàn)?/span>DNA溫度計(jì)的發(fā)明，納米科技向我們敞開了新的大門，而且這幫助我們更深層次地了解分子生物學(xué)。“現(xiàn)在生物學(xué)中仍然有很多亟待解決的問題。比如，我們知道人體的正常體溫是37.5℃，但是我們不清楚在細(xì)胞內(nèi)溫度是否更高。”這一團(tuán)隊(duì)正在研究的問題就是，在細(xì)胞高速生產(chǎn)分子時(shí)，是否會(huì)過熱。“相信在不久的將來，我們可以將這一研究成果應(yīng)用于電子設(shè)備，從而實(shí)現(xiàn)納米級別的溫度監(jiān)控。”
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