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首页> 外文期刊>Nature Communications >Real-time magnetic actuation of DNA nanodevices via modular integration with stiff micro-levers
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Real-time magnetic actuation of DNA nanodevices via modular integration with stiff micro-levers

机译：通过与刚性微杠杆的模块化集成，对DNA纳米设备进行实时磁驱动

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DNA nanotechnology has enabled complex nanodevices, but the ability to directly manipulate systems with fast response times remains a key challenge. Current methods of actuation are relatively slow and only direct devices into one or two target configurations. Here we report an approach to control DNA origami assemblies via externally applied magnetic fields using a low-cost platform that enables actuation into many distinct configurations with sub-second response times. The nanodevices in these assemblies are manipulated via mechanically stiff micron-scale lever arms, which rigidly couple movement of a micron size magnetic bead to reconfiguration of the nanodevice while also enabling direct visualization of the conformation. We demonstrate control of three assemblies—a rod, rotor, and hinge—at frequencies up to several Hz and the ability to actuate into many conformations. This level of spatiotemporal control over DNA devices can serve as a foundation for real-time manipulation of molecular and atomic systems.
机译：DNA纳米技术已使复杂的纳米设备成为可能，但是以快速响应时间直接操纵系统的能力仍然是关键挑战。当前的致动方法相对较慢，并且仅将装置引导到一个或两个目标配置中。在这里，我们报告了一种使用低成本平台通过外部施加的磁场控制DNA折纸组件的方法，该平台能够以亚秒级的响应时间激活许多不同的配置。这些组件中的纳米设备是通过机械刚性的微米级杠杆臂来操纵的，该杠杆臂将微米大小的磁珠的运动刚性耦合到纳米设备的重新配置，同时还能够直接观察构象。我们演示了对三个组件（杆，转子和铰链）的控制，其频率高达几赫兹，并具有驱动多种构型的能力。对DNA设备的这种时空控制水平可以作为分子和原子系统的实时操纵的基础。

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