利用 DNA 存储信息的能力，研究人员在过去十年中一直致力于基于生物分子构建的数据存储系统和数字逻辑电路。DNA复杂的物理结构也催生了令人兴奋的DNA折纸技术，研究人员用这种技术制造出了微型纳米级机器。
在最新的巧妙 DNA 折纸例子中，一个国际研究团队现已开发出一种可以执行脉冲运动的纳米引擎。脉冲纳米马达应该很容易与其他微小分子机器耦合，驱动它们一次构建药物和电子产品。波恩大学化学生物学教授Michael Famulok表示：“我们将纳米引擎设计为一种广泛适用的模块，可以与所有可能的折纸结构耦合以使其运动。”
微型纳米电机看起来就像用于前臂强化练习的弹簧手柄。它们有两个刚性臂，由 V 形结构的弹簧连接，只要它们所在的溶液含有化学燃料，就会有节奏地打开和关闭。
利用 DNA 存储信息的能力，研究人员在过去十年中一直致力于基于生物分子构建的数据存储系统和数字逻辑电路。DNA复杂的物理结构也催生了令人兴奋的DNA折纸技术，研究人员用这种技术制造出了微型纳米级机器。
在最新的巧妙 DNA 折纸例子中，一个国际研究团队现已开发出一种可以执行脉冲运动的纳米引擎。脉冲纳米马达应该很容易与其他微小分子机器耦合，驱动它们一次构建药物和电子产品。波恩大学化学生物学教授Michael Famulok表示：“我们将纳米引擎设计为一种广泛适用的模块，可以与所有可能的折纸结构耦合以使其运动。”
微型纳米电机看起来就像用于前臂强化练习的弹簧手柄。它们有两个刚性臂，由 V 形结构的弹簧连接，只要它们所在的溶液含有化学燃料，就会有节奏地打开和关闭。
DNA折纸需要仔细设计DNA序列，这些序列可以在正确的位置折叠、扭曲和钉合在一起，从而组装成预先设想的结构。科学家利用 DNA 折纸技巧制造了许多不同类型的 DNA纳米电机和机器。许多这些纳米组件是由布朗运动驱动的：分子的恒定、随机运动。
Famulok 和他的同事一直致力于构建由化学能驱动的 DNA 纳米系统。具体来说，他们使用的燃料是RNA聚合酶。这是一种天然酶，可将 DNA 分子翻译成单链 RNA 分子，然后用于合成蛋白质。2018 年，研究人员报告了一种由 DNA 环组成的纳米机器，在 RNA 聚合酶的驱动下，可以像轮子一样转动。
在新作品中，两个僵硬的 DNA 折纸臂通过一个短 DNA 序列连接起来，充当释放弹簧。整个结构的尺寸为70纳米×70纳米×12纳米。研究人员将 RNA 聚合酶连接到靠近 DNA 弹簧链的一侧手臂上。RNA 抓住 DNA 链并开始逐个字母地翻译其 A、C、G 和 T 构件，在此过程中拉动 DNA 链并使手柄靠近。
当它到达 DNA 链的末端时，特殊的终止序列会指示聚合酶释放 DNA 链。法穆洛克说：“弹簧中储存的能量使其突然打开，”然后手臂回到原来的位置。“然后整个过程又重新开始。一旦你启动它，只要[RNA聚合酶]存在，它就会继续关闭和打开。”
Famulok 说，这些生物分子非常坚固，而且没有迹象表明 DNA 弹簧会在实验室实验中磨损。
作为演示，研究人员将纳米引擎连接到另一个没有弹簧的 V 形 DNA 折纸臂上。当纳米引擎关闭并突然打开时，它驱动第二个“从动”单元随之关闭和释放。
Famulok 的愿景是使用脉冲纳米电机“以某种分子装配线”驱动多个 DNA 折纸机，这些机器可以构建复杂的化学品，例如人造蛋白质，或驱动其他方式难以实现的化学反应。为此，研究人员现在正在尝试设计一种离合器式机构，该机构响应化学或其他触发信号，将自身与一个从动单元分离并与另一个从动单元耦合。
