未来,你吃的药可能是用DNA"折"出来的( 二 )


在医疗领域之外 , DNA折纸技术对信息储存和加密领域也有所推动 。 “如果把DNA当做硬盘使用 , 其对信息的存储效率远超硬盘500万倍 , 节省空间且更加稳定 。 ”齐浩介绍 , 通过DNA折纸技术集成后的DNA图案还可以包含空间位置排列、集成单元数量等信息 , 可大大提升DNA的信息承载能力 。
效率低成本高 改进折纸技术还要靠RNA
尽管DNA纳米技术已经问世20多年了 , 仍然面临着很多挑战 。 “DNA折纸可以对人类健康产生很大影响 , 但产出比是关键问题 , 现在产出率还不到克级别 。 ”齐浩表示 , 以目前的技术 , 还无法做到大规模的量产 。 而且与低效率同时存在的是高成本 。 目前DNA折纸的成本非常高 , 实验室中“折”出很小的一个图形 , 就需要花费数千元甚至上万元人民币 。
另外一个难题是可以被附着到DNA上的材料品种非常少 。 研究人员正在努力扩大折纸设计可以使用的材料范围 。 比如尝试将蛋白质作为“订书钉”来组装DNA , 或更新caDNAno设计软件程序 , 以囊括RNA和蛋白质结构单元的使用 。
“目前最大的限制还是对自组装过程的控制不足 。 随着DNA折纸结构越来越大 , 错误折叠的机会会增加 。 目前研究人员正在寻找新的策略来抑制自组装错误 。 ”齐浩介绍 , 罗斯蒙德提出的一种可能性是抛弃传统方法(体外混合、加热和冷却方法) , 而使用细胞来进行合成工作 。 对于更复杂的折纸纳米结构 , 可能必须使用RNA 。 与DNA不同 , 单链RNA可以在没有“订书钉”的情况下保持形状 。 但目前RNA纳米材料领域几乎是一块“处女地” , 需要学习的东西还很多 。


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