A rhythmically pulsing leaf-spring DNA-origami nanoengine that drives a passive follower

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作者
Mathias Centola,Erik Poppleton,Sujay Ray,Martin Centola,Robb Welty,Julián Valero,Nils G. Walter,Petr Šulc,Michael Famulok
出处
期刊:Nature Nanotechnology [Springer Nature]
被引量:13
标识
DOI:10.1038/s41565-023-01516-x
摘要

Abstract Molecular engineering seeks to create functional entities for modular use in the bottom-up design of nanoassemblies that can perform complex tasks. Such systems require fuel-consuming nanomotors that can actively drive downstream passive followers. Most artificial molecular motors are driven by Brownian motion, in which, with few exceptions, the generated forces are non-directed and insufficient for efficient transfer to passive second-level components. Consequently, efficient chemical-fuel-driven nanoscale driver–follower systems have not yet been realized. Here we present a DNA nanomachine (70 nm × 70 nm × 12 nm) driven by the chemical energy of DNA-templated RNA-transcription-consuming nucleoside triphosphates as fuel to generate a rhythmic pulsating motion of two rigid DNA-origami arms. Furthermore, we demonstrate actuation control and the simple coupling of the active nanomachine with a passive follower, to which it then transmits its motion, forming a true driver–follower pair.

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