Американская команда анонсирует инструмент для создания 3D-объектов на основе ДНК

ДНК обрабатывается для создания наноразмерных трехмерных объектов с изогнутыми поверхностями, таких как тыквы, горшки и чашки.

У всех людей есть ДНК, и это схема, содержащая инструкции по построению тканей и органов, таких как мозг, руки, волосы и тд. Основные компоненты ДНК состоят из четырех типов: аденина (А), тимина (Т), гуанина (Г) и цитозина (Ц). ДНК представляет собой тонкое нитвидное вещество диаметром 2 нанометра и широкой двойной спиралью. Этот метод использует массив в виде цепей в качестве материала для создания трехмерного объекта, а не чертежа. Идеи использования последовательностей ДНК в качестве материалов для создания трехмерных объектов появилась значительно раньше. Создавались кубы, пирамиды, футбольные мячи и другие блочные формы с шероховатой поверхностью.

С помощью представленного здесь программного инструмента «DNxiS» теперь можно генерировать не только простые формы блоков, но и формы с круглыми сторонами из последовательностей ДНК. Вы можете создавать 3D-объекты с изогнутыми поверхностями, такие как цилиндры, конусы, горшки, тыквы, сферы и грибы. Характерной чертой последовательности ДНК является то, что она такая же длинная, как последовательность из миллиардов букв, записанных в ядре одной клетки. Сначала сложите и согните эту длинную волокнистую группу и скрутите ее концентрически, чтобы сформировать кольцеобразную форму. Это как делать горшки и тарелки из длинных полосок глины.

Это позволяет создавать изогнутые 3D-объекты, полые внутри, как ваза. Размер составляет около 100 нанометров (0,0001 миллиметра) или меньше. При создании желаемой формы программный инструмент рассчитывает, как согнуть и разместить длинную сетку, чтобы она соответствовала модели, а алгоритм определяет, где разместить короткую сетку, чтобы сохранить форму. ДНК сложно согнуть, и чтобы укрепить трехмерный объект, чтобы он не сломался, был применен метод увеличения количества слоев и его укрепления.

Статья была опубликована исследователями из Университета Дьюка, Калифорнийского университета в Сан-Франциско, Университета штата Аризона, Университета Рутгерса и Американского центра атмосферных исследований.