DNA微滴

可编程分子通讯

通过光控相分离实现的DNA微滴群，可在自排序无膜人工细胞间实现分子通讯与加密信息传递。

Zhou, Jie · 张敏 · 袁若 · Ouyang, Yu · 张普

ACS Nano 2026

技术优势

融合-分离可逆

微滴在光照刺激下融合并交换Y-scaffold，随后耗散重新形成并自发分离回原种群，过程无需人为干预即可重复。

正交种群可编程

通过光控相分离可选择性编程两组正交DNA微滴的组装，为构建可控的多组分无膜系统提供模块化工具。

自发自排序

融合后交换的Y-scaffold在耗散时能自动回到各自原始微滴群，无需额外分选步骤，简化了动态系统的设计。

应用场景

• 人工细胞构建：提供动态通讯与自排序模块，可直接集成进无膜人工细胞模型以模拟细胞行为。
• 微流控分子通讯：在微流控环境中以光触发液滴融合，实现不同群体间的可控分子交换。
• 分子信息加密：利用微滴闪烁融合与分子交换构建可多读、自擦写的加密平台，替代传统一次性加密。
• 无膜细胞器模拟：通过可控融合-分裂循环复现无膜细胞器的动态组装与物质交换特性。