利用生物分子構建納米機器是當前生物納米技術研究領域的國際前沿熱點之一，為數不多的成功范例都是通過消耗體系中的化學能來驅動，要維持納米機器的運轉，需要不斷地向體系中添加含能物質。這種驅動方式使生物納米機器難以應用到光電操控的微系統中，阻礙了此方面研究的發展。

      國家納米科學中心劉冬生研究員領導的研究小組一直致力于生物納米技術，特別是以核酸為基礎的納米結構組裝、納米機器的構建與應用研究。近日，該課題組在'質子推動的核酸分子馬達’研究基礎上，通過將此核酸納米機器系統與一種紫外光控pH值響應的有機小分子系統相結合，實現了核酸納米機器的光驅動。如圖所示：當紫外光照時，MGCB釋放氫氧根，溶液pH值提高，核酸構象由折疊的四鏈打開為單鏈；而關閉紫外光源，變化即向相反方向進行，氫氧根被重新結合，溶液pH值降低，核酸單鏈重新折疊為四鏈結構，系統回到初始狀態。通過操縱光的開關，此過程可被多次循環。核酸納米機器光驅動的實現使之向最終實現與光電操控的微機械系統結合這一目標邁出了重要一步，也為發展新型的生物納米器件提供了一個新的思路。研究結果已經發表在近期《德國應用化學》(http://dx.doi.org/10.1002/anie.200604589)雜志上，第一作者為該課題組博士生柳華杰。

      此工作得到了國家自然科學基金委、科技部、中國科學院“百人計劃”的支持。