科學(xué)家發(fā)明DNA溫度計 未來將實現(xiàn)納米級溫度監(jiān)控

    蒙特利爾大學(xué)的研究者利用DNA發(fā)明了一種溫度計。這種人工編碼的DNA，大小只有頭發(fā)的1/20000。這種溫度計可以測量微觀環(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。

　  Vallée-Bélisle等人用DNA制造出了溫度計，用于納米級別的測溫。這些納米級溫度計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。這種人工編碼的DNA，大小只有頭發(fā)的1/20000。這種溫度計可以測量微觀環(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是存儲人類遺傳信息的關(guān)鍵生物分子，DNA雙鏈在受熱的時候會解開(這個過程稱為解鏈)。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)也會隨著溫度的變化而發(fā)生狀態(tài)的改變。我們的團隊受此啟發(fā)，制造了各種編碼的DNA溫度計，這些DNA可以在特定的溫度下解鏈，這樣就實現(xiàn)了溫度的測量�！�

使用DNA作為溫度計最主要的好處就是結(jié)構(gòu)簡單、可以人工編碼。David Gareau是這篇論文的第一作者，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之間有兩個氫鍵，GC之間有三個氫鍵。所以當(dāng)GC配對在DNA中比例較大時，解鏈就需要更多的能量。利用這樣的結(jié)構(gòu)特點，我們可以制造出在特定溫度條件下解鏈的DNA�！绷硪晃蛔髡�Arnaud Desrosiers補充說：“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。” 

因為DNA溫度計的發(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)�！艾F(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胞內(nèi)溫度是否更高�！边@一團隊正在研究的問題就是，在細胞高速生產(chǎn)分子時，是否會過熱。“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，從而實現(xiàn)納米級別的溫度監(jiān)控�！�