DNA纳米技术与生物编程
DNA Nanotechnology and Bio-Programming
DNA Nanotechnology and Bio-Programming
作者
李娜等
中文关键词
DNA纳米技术,人工核酸纳米结构,化学自组装,计算机辅助设计,生物编程
英文关键词
DNA nanotechnology, artificial nucleic acid structure, computer-aided design,bio-programming
中文摘要
DNA纳米技术是设计和构建具有一定用途的人工核酸纳米结构。DNA纳米技术中的一个重要挑战就是如何有效设计和构建具有明确功能的纳米尺度的结构和器件。计算机辅助工具是预测、设计、建模以及描绘DNA结构的最强有力的工具。计算机辅助设计DNA结构以及识别有效的自组装路径让DNA作为一种独特的材料在构建纳米结构领域中显露锋芒。文章总结了DNA纳米结构设计的原理,介绍了一些用于DNA结构设计的算法以及一些用户友好软件。同时,对DNA纳米技术中构建DNA逻辑门以及DNA计算方面的最新研究进展做了介绍。
英文摘要
DNA nanotechnology is the design and manufacture of artificial nucleic acid structures for technological uses. A central challenge of DNA nanotechnology is to efficiently design and construct well-defined functional structures and devices at the nano scale. Computational tools are the most powerful means of predicting, designing, modeling, and characterizing nucleic acid structure. Computer-aided design of nucleic acid structure and the identification of efficient self-assembly pathways have revealed nucleic acids as unique material for the construction of nano-components. In this review, we have summarized the principles of the DNA nanostructures design, and introduced some algorithms and user-friendly software for nucleic acid design. Meanwhile, the recent progress in DNA logic gates and DNA computing is also included.
DOI10.3969/j.issn.1000-3045.2013.06.007
作者简介
李娜,中科院/教育部国家纳米科学中心助理研究员,博士。主要研究方向包括:生物纳米材料的设计与制备;金属及半导体纳米结构的合成及自组装。E-mail: Lin@nanoctr.cn
丁宝全,中科院/教育部国家纳米科学中心研究员,博导。2000 年毕业于吉林大学化学系,2006 年获纽约大学化学系博士学位,2006—2009 年在美国劳伦斯伯克利国家实验室进行博士后研究,2009—2010 年在亚利桑那州立大学作研究助理教授。2010 年入选“百人计划”。主要研究方向:生物纳米材料主要是核酸纳米结构的合理设计与制备,其与多种其他纳米材料的复合结构的性能研究及可能应用。E-mail:dingbq@nanoctr.cn
颜颢(Yan H.) ,美国亚利桑那州立大学终身教授,Milton D. Glick 杰出教授,生物设计研究院分子设计与生物模拟研究中心主任。1993 年毕业于山东大学化学系,2001 年获纽约大学化学系博士学位,2001—2004 年在杜克大学任教,2004 年至今在亚利桑那州立大学任教。主要研究方向:生物纳米技术,纳米电子学、纳米光子学,大分子结构解析及生物分子成像。发表学术论文近百篇,其中Nature和Science文章多篇。E-mail: Hao.Yan@asu.edu
丁宝全,中科院/教育部国家纳米科学中心研究员,博导。2000 年毕业于吉林大学化学系,2006 年获纽约大学化学系博士学位,2006—2009 年在美国劳伦斯伯克利国家实验室进行博士后研究,2009—2010 年在亚利桑那州立大学作研究助理教授。2010 年入选“百人计划”。主要研究方向:生物纳米材料主要是核酸纳米结构的合理设计与制备,其与多种其他纳米材料的复合结构的性能研究及可能应用。E-mail:dingbq@nanoctr.cn
颜颢(Yan H.) ,美国亚利桑那州立大学终身教授,Milton D. Glick 杰出教授,生物设计研究院分子设计与生物模拟研究中心主任。1993 年毕业于山东大学化学系,2001 年获纽约大学化学系博士学位,2001—2004 年在杜克大学任教,2004 年至今在亚利桑那州立大学任教。主要研究方向:生物纳米技术,纳米电子学、纳米光子学,大分子结构解析及生物分子成像。发表学术论文近百篇,其中Nature和Science文章多篇。E-mail: Hao.Yan@asu.edu