美國和澳洲科學家最近透過實驗發現，DNA奈米管(nanotube)能包覆類澱粉纖維(amyloid fibrils)，即不可溶的蛋白質聚塊。以這種方式得到的奈米結構或許可以做為精準組裝的架構模型，應用在生物奈米技術上。 DNA折紙術(DNA origami)是操控DNA分子折出各種形狀和構造的一種技術，此概念是由紐約大學的Nadrian Seeman在1982首次提出，九年後才由他的團隊以實驗證實。此處報導的研究是採用加州理工學院的Paul Rothemund於2006開發的技術，在溶液中加入小段的合成DNA片段，迫使大型的病毒基因體彎曲塑型。其中小段DNA會接上主要的基因體形成緊固的配件，讓大型DNA折成方形、三角形，或是此實驗中的20奈米DNA管柱。 類澱粉纖維是一種有序的、不溶的蛋白質聚塊，常見於阿茲海默症等神經退化疾病(neurodegenerative disease)的病人。類澱粉纖維呈短桿狀且強韌如絲，某些結構的楊式模數(Young's modulus)甚至可達14 Gpa，耐高溫且抗化學物，可組裝成短的、合成的、非疾病相關的胜肽。 科學家已經能以合成DNA分子折出複雜的結構，也能組成金屬奈米微粒之類的材料，而Seeman的研究小組證實，DNA可以讓類澱粉纖維聚集並組織在核心處。折疊後的DNA奈米管會包覆類澱粉纖維，且因DNA序列的鹼基特性(A、G、C和T)，奈米管是自動由20個螺旋體組裝而成的，類澱粉纖維則經由訂書針序列(staple strand)被放置在奈米碳管的核心。 一旦形成類澱粉纖維填充的奈米管，經由DNA-DNA雜交反應(hybridization)，就可以在設定好的2D基板上產生特定的圖型。如以其他短桿狀的材料(如碳奈米管或奈米帶)取代纖維，就能運用此技術平台做出奈米生物電子(nanobioelectronic)元件或微型電路板，這些線路的尺寸會比半導體產業以傳統技術做出的電路小很多。 相關研究已經發表在Nature Nanotechnology上，該團隊將進一步組織不同的1D材料，例如其他和類澱粉纖維一樣大小的自組裝胜肽系統。Seeman表示，奈米碳管和石墨烯奈米帶(graphene nanoribbon)應該也能用於此類實驗，結合類澱粉纖維和石墨烯，將能創造出新的混合材料。詳見Nature Nanotechnology | doi:10.1038/nnano.2014.102。 |