##Nat. Mater.：打包一下，纳米材料就可3D有序排列( 二 )

除此之外，作者还将纳米材料“货物”换为生物大分子——链霉亲和素（一种蛋白质），并进行了研究（图4）。在DNA八面体框架内修饰生物素化的DNA ，就可以通过生物素-链霉亲和素相互作用“打包”链霉亲和素。同样方法组装DNA八面体框架后，低温扫描透射电镜等表征方法证实，的确形成了结构精确控制的蛋白质三维阵列。

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图4. 将链霉亲和素引入DNA八面体框架中并通过互补配对形成有序的三维材料。图片来源：Nat. Mater.
为了证明该方法的应用前景，作者进一步尝试将两种不同“货物”用DNA框架组装在一个三维阵列中。首先是两种不同发射波长（525 nm及705 nm）的硒化镉量子点被分别“打包”于两种八面体DNA框架，结果证明，这两种硒化镉量子点可以组装在一起形成三维有序阵列（图5a-b）。 DNA框架可以控制量子点之间的距离，能够实现量子点的超晶格光电响应，这很有应用前景。其次是两种不同的酶——葡萄糖氧化酶（GOx）和辣根过氧化物酶（HRP），一样可以组装在一起，同时这对偶联酶的催化效率提高了四倍左右（图5c-d）。

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图5. 由分别掺杂了量子点和酶的DNA立方体组装形成的三维材料的光学（a和b）和催化性能（c和d）。图片来源：Nat. Mater.
总结
总的来说， Oleg Gang等研究者提出了一种通用的纳米材料三维组装策略，利用DNA框架装载纳米材料或者生物大分子，然后基于框架顶点的互补DNA单链进行自组装，即可实现纳米材料有序三维阵列的制备。该方法能够在纳米级别控制材料的组装，可装载的纳米材料范围广泛，并且还可将不同纳米材料有序整合在一个三维阵列中。这对以后设计新型材料提供了借鉴，在生物、无机材料、通信和信息存储设备等领域都有重要的价值。
Ordered three-dimensional nanomaterials using DNA-prescribed and valence-controlled material Voxels
Ye Tian, Julien R. Lhermitte, Lin Bai, Thi Vo, Huolin L. Xin, Huilin Li, Ruipeng Li, Masafumi Fukuto, Kevin G. Yager, Jason S. Kahn, Yan Xiong, Brian Minevich, Sanat K. Kumar, Oleg Gang
Nat. Mater.,2020, DOI: 10.1038/s41563-019-0550-x
【##Nat. Mater.：打包一下，纳米材料就可3D有序排列】（本文由Sunshine供稿）