A bipedal DNA Brownian motor with coordinated legs.
A bipedal DNA Brownian motor with coordinated legs.
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DOI：
10.1126/science.1170336
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发表时间：
2009-04-03
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Seeman NC
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Omabegho T;Sha R;Seeman NC
在分子马达的工程设计中，一个重要的挑战是如何在马达的多个区域之间设计协调运动的机制，从而使马达的随机运动产生偏倚。对于两足马达来说，这个挑战的形式是协调两足动物腿的运动，这样它们就能以同步的方式移动。为了解决这一问题，我们构建了一个自主的DNA双足纳米机器人，通过耦合室温热能和亚稳态DNA燃料链杂化的催化来协调其两条腿的动作。这种耦合导致了沿着DNA轨迹的化学棘轮单向行走。通过在连续的步行状态下将步行器的等价物与其轨道共价交联，我们证明了步行器可以在轨道上完成一个完整的步行周期，其长度可以延长为更长的步行。
A significant challenge in engineering molecular motors is designing mechanisms to coordinate the motion between multiple domains of the motor so as to bias random motion. For bipedal motors, this challenge takes the form of coordinating the movement of the biped’s legs, so they can move in a synchronized fashion. To address this problem, we have constructed an autonomous DNA bipedal nanorobot that coordinates the action of its two legs by coupling room temperature thermal energy with the catalysis of metastable DNA fuel strand hybrids. This coupling leads to a chemically ratcheted unidirectional walk along a DNA track. By crosslinking aliquots of the walker covalently to its track in successive walking states, we demonstrate that the walker can complete a full walking cycle on a track whose length could be extended for longer walks.
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