
莱昂纳多·达·芬奇的
《蒙娜·丽莎》是最伟大的作品,其重要性不可低估。 几个世纪以来,绘画影响了整个艺术家流派,画家的思想和想象力。 他们试图反复复制“蒙娜·丽莎”,各种运动的代表都画了自己的画。 有人创造了一块巨大的画布,有人以一张邮票大小的微型照片贴着女孩的脸。
但是现在,科学家们
已经能够使用同一个女孩的图像
来制作世界上最小的图像。 这是使用单个DNA分子完成的。 图片中举世闻名的微笑(是微笑吗?)的长度不超过100 nm。 这一切都归功于新的“折纸方法”的发展,该方法可以将DNA分子折叠成复杂的结构。
科学家获得的照片不完整。 它由正方形组成,每个正方形由单独的DNA链组成。 此外,DNA链中的序列不同,是预先确定的。 所有这些使您可以创建“画布”的片段,从而创建形状。 然后,通过增加画布的尺寸(2x2、4x4、8x8-最终尺寸),科学家们确保图像完全适合此处。
整个拼图的每个元素(总共64个)都是在64个试管中的一个中创建的。 科学家知道他们要加入哪个元素,因此,根据所有元素的准备情况,仍然需要将它们连接在一起以获得一张图片。
当然,几乎没有什么可以手动完成的。 专家们使用了由专用软件控制的组合系统,即专用流体机械。 自动化极大地促进了异常费力的折线过程。 由于这个原因,该项目的作者不仅能够创建“ Mona Lisa”的副本,而且能够创建细菌的“肖像”,以展示系统的功能。
该软件分析科学家上传的图像,将其分成大小相等的小方块,然后确定在每个方块上创建特定图案所需的DNA序列。 好吧,如上所述,然后是在试管中生长的碎布组件。
“我们可以在每个正方形上创建单独的图片片段,然后形成各个元素的完整图片,”项目经理Grigory Tikhomirov解释说。 “由于我们需要数百个不仅在技术上难以设计的单个元素,而且还需要对其进行合成,而这并不便宜,这一事实使一切变得复杂。 我们决定实现少量元素的使用,并立即将它们放置在正确的位置。”
而这正是通过创建专门的软件来实现的,该软件可以控制将DNA收集在一起的“液体”机器人。 所有这一切都是一项非常复杂的技术,但是科学家们能够完成所需的工作。

该图片比美国折纸人Paul Rotemund在2006年开发的原始折纸DNA结构大64倍。 创建分子拼图的所有元素的原理与最初开发的原理相同。
“我们项目的层次结构允许我们仅使用少量构件,在我们的情况下,这些构件是具有唯一序列的DNA链,以便创建更大的结构。 从理论上讲,我们可以创建任何尺寸的图纸,”蒂科米罗夫说。 专家使用的方法相对便宜,特别是与将DNA链组装成特定结构的其他现有方法相比时。
另外,值得注意的是,这并不是为了娱乐而创建的。 该技术允许对来自微观世界的物体进行精确的操纵。 结果,科学家将能够获得极小的微电路,创造出不寻常的有机材料实例,或仅进行化学和分子相互作用的验证。
图片本身可能不是世界上最小的图片(此冠军属于IBM的
“ Boy and His Atom” )。 但是,这项技术本身使我们能够创建图片,可能会非常有用。