特别适用于为模仿生物微型游泳者的微电机提供拍打和/或旋转驱动。开创性的例子是 Dreyfus 等人建造的游泳者,它由一串拴在红细胞上的磁珠组成。[25] 在这里,游泳以衍生方式诱导精子,即通过拍打一个支持弯曲波传播的柔性附属物。自这一突破以来,已经制造出几种其他受生物启发的磁性微型游泳者,包括由定制微磁体、软磁复合材料和众多结构制成的微型游泳者,其中磁性区域驱动非磁性鞭毛/附属物。[13,15,16,20,26–29] 人们越来越多地研究附属物结构对游泳表现的影响,表明无论是生物系统还是合成系统,游泳速度都会随其长度、弹性和划水频率而变化。 [15,26,28,30] 此外,已确定生物微游泳者的集体相互作用微妙地依赖于鞭毛 (附属物) 耦合动力学和鞭毛下长度尺度上产生的流动。 [30] 这些相互作用在自然界中被用来提高性能:例如,老鼠精子形成长序列以提高其速度。 [7,10,30–33] 尽管如此,对合成系统的附属物设计进行严格控制仍然很困难,当需要纳米级特征时更是如此。 在纳米尺度上实现这种控制的一种特别有前途的方法是 DNA 自组装,正如 Maier 等人所采用的,用于生成基于 DNA 瓦管束的合成鞭毛。 [26] 当连接到旋转的磁珠上时,这些束通过水动力学组装成几微米的螺旋状结构,以类似于细菌的方式驱动平移运动。尽管组装技术可以精确控制合成鞭毛的扭曲和硬度,但它们的长度容易发生寡聚化并且不受控制。在本文中,我们基于 Maier 等人的工作,使用另一种 DNA 自组装策略,即 DNA 折纸。在这里,一个由 8634 个核苷酸组成的单链 DNA 环通过单链 DNA 寡聚体的特定结合以预定方式折叠,以构建定制的、尺寸可控的纳米级附加物。[34–37] 我们提出了一种调节附加物在磁珠上的覆盖率的方法,使其均匀或对称性破缺。通过时间相关磁场摇动这些结构时,我们发现,虽然完全被 DNA 折纸覆盖的结构主要表现出布朗动力学,
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