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折纸在医学领域的应用回顾...
折纸是一种折叠纸的艺术，它被用来制作医疗工具，帮助外科医生以最少的切割进行手术并实现更快的愈合。折纸是通过折叠来实现的，这样医生就可以将小型设备通过微小的开口插入体内，进入后会展开以辅助治疗或固定。折纸设计结构还用于制作柔性导管、机器人手术工具和心脏支架，有助于减轻疼痛并加快康复。一些折纸工具甚至在接触电或热时会改变形状，从而适应人体。制造这些设备所用的特殊材料包括形状记忆合金，它可以改变形状以完美贴合身体。折纸还用于开发可穿戴健康设备，这些设备可以监测人体的所有情况，例如心率或血糖水平，而无需进行痛苦的测试。医学上的折纸将帮助医生更快地让患者康复，减少大切口，提高治疗效果。随着时间的推移，这些工具肯定会变得更小、更智能，并且在治愈身体方面更有效。
机械工程中基于折纸的应用综述
折纸是日本传统的折纸艺术，它被创造性地应用于机械工程领域，为机械设计和功能力学带来了革命性的变革。折纸工程通常被称为“折纸工程”，这是一个工程领域，利用折叠原理来制造轻巧紧凑的结构和机制，既灵活又坚固。折纸是机械工程中与可展开结构相关的最重要应用之一。例如，NASA 使用折纸设计可折叠太阳能电池板、天线或其他太空组件，这些组件在发射时必须紧凑，并可在太空中完全展开。这种设计最大限度地减少了空间和重量限制。*Miura 折叠* 是一种折纸图案，通常用于将大面积的表面折叠成紧凑的体积。因此，它被用于新的太空探索技术。
用古老的折纸艺术彻底改变技术......
它们固有的从可折叠状态转变为可展开状态的能力归因于折纸几何学中的运动学和变形机制，这些机制由包围面板的山折和谷折痕决定。从折叠状态到展开状态的转变使得简单和复杂的设备都成为可能。例如，受传统 Miura-ori 图案启发的物品，如折叠的旅行地图（可放入口袋）或卫星飞行器单元的展开机制（Miura，1985 年）。高水平的可折叠性是一种特性，允许制造可重构结构，这些结构可以打包成紧凑的形状以便于运输，节省空间，然后展开或安装在不同位置。利用此属性的当前示例是优化的运输
DNA折纸指导的金纳米球的自组装
等离子纳米结构经常用于创建具有多种光学效应的元整形面积。控制纳米结构的形状和定位是这种等离子跨面功能的关键。在光刻均值旁边，定向自组装是一条可行的途径，可在表面上以必要的精度在表面上创建等离子结构。在这里，提出了DNA折纸自组装和电子束光刻的组合方法，用于确定金纳米球在SIO 2表面上的定位。首先，DNA折纸结构与电子束图案的底物结合，然后通过DNA杂交连接到DNA折纸结构上定义的结合位点上的金纳米颗粒。然后使用溶胶 - 凝胶反应在DNA周围生长二氧化硅层，从而增加了自组装跨表面的稳定性。平均产量为74％的单金纳米球，位于确定位置，空间位置精度为9 nm。金纳米球二聚体和三聚体的速度分别为65％和60％。这种结构方法的适用性是通过制造的元张面积来证明的，其光学响应可以通过传入和散射光的极化来调节。
数字核酸记忆：新型P11453.1 DNA折纸的脚手架的缩放ssDNA合成
数字核酸记忆（DNAM）利用DNA的非挥发性，长期数据存储的DNA的特殊信息密度，稳定性和能源效率，非常适合档案目的。通过使用DNA折纸，DNAN创建了一个信息矩阵，其中荧光单链DNA（SSDNA）链结合以表示二进制1和0，从而革新了数据存储和读取的方式。使DNAM适用于广泛使用，开发了提高SSDNA PSCAF生产的有效方法是必不可少的。
柔性 DNA 折纸纳米致动器作为尺寸选择性纳米孔
生物纳米孔对控制生物分子跨细胞脂质膜的进出口至关重要。它们在生物物理学和生物技术领域得到广泛应用，其通常较窄且固定的直径能够选择性地运输离子和小分子，以及用于测序应用的 DNA 和肽。然而，由于其通道尺寸较小，因此无法通过较大的大分子，例如治疗剂。在这里，利用 DNA 折纸纳米技术、机器启发设计和合成生物学的独特组合特性，提出一种结构可重构的 DNA 折纸 MechanoPore (MP)，其管腔可通过分子触发器调整大小。通过 3D-DNA-PAINT 超分辨率成像和染料流入分析证实了 MP 在 3 个稳定状态之间的可控切换，这是通过反相乳液 cDICE 技术在脂质体膜中重建大型 MP 后实现的。跨膜运输的共聚焦成像显示了具有可调阈值的尺寸选择性行为。重要的是，构象变化是完全可逆的，证明了强大的机械切换可以克服来自周围脂质分子的压力。这些 MP 推动了纳米孔技术的发展，提供了可以根据需要进行调整的功能性纳米结构，从而影响了药物输送、生物分子分选和传感以及自下而上的合成生物学等多种领域。
大小可切换DNA折纸结构由动态跨界启用
图1。schema5c Illustra5on的大小开关DNA折纸纳米结构。（a）收缩状态下的一层DNA折纸。它由两个部分组成，上部（绿色）是交叉替换的可扩展结构，下部（灰色）是控制的DNA结构。可扩展的部分内部有两种响应式跨界单元：I-MO5F或DNA发夹。（b）当互补链F F打开二次结构时，DNA纳米结构的扩展状态形成了双链体，Theore5ccly 5 ccal将结构扩大到大约两个5MES大。燃料链FJ将F的去除反向结构转换为合同状态（F/FJ对仅是符号，但I-MO5F和发夹的序列是不同的）。对于启用了I-MO5F的扩展，pH值从5到7.5调整为7.5。当构造结构时，添加了燃料链FJ以去除F链，并且pH再次将5置为5。设计的结构宽度约为51 nm，可扩展部分的尺寸变化容量从40.5 nm到157.5 nm。
创新方法提供基因编辑器ABE来治疗纳米技术与DNA折纸结合创新方法提供基因编辑器ABE来治疗纳米技术与DNA折纸结合
治疗方法很好，但是治疗的输送方法在临床上并不可行。接受HSC治疗的受体小鼠必须接受致命剂量的γ辐射，以消除大量的骨髓（其中包含绝大多数造血干细胞，HSC），从而带来了重大的安全问题。可能更希望寻求方法，而无需破坏骨髓中HSC的原始菌落。一种方法是制定腺嘌呤碱基编辑器（ADE），并通过静脉内途径将其传递到骨髓中，以实现体内编辑。图1显示了有关治疗小鼠的一些统计数据，包括β球蛋白的百分比，细胞形态等。可以清楚地看出，经过治疗的小鼠的细胞已恢复正常的形态，证明了这种治疗的有效性。
折纸工程
折纸起源于一种古老的艺术形式，将扁平的薄表面变成各种复杂、精美的 3D 物体。如今，这种转变超越了艺术的范畴，为跨领域的工程应用提供了非破坏性和与尺度无关的抽象概念框架，可能对教育、科学和技术领域产生影响。例如，越来越多的建筑材料和结构基于折纸原理，从而产生了与以前在自然或工程系统中发现的特性不同的独特特性。为了传播这些概念，本入门指南全面概述了折纸工程的主要原理和要素，包括理论基础、模拟工具、制造技术和需要非标准设置的测试协议。我们重点介绍了涉及可展开结构、超材料、机器人、医疗设备和可编程物质的应用，以实现振动控制、机械计算和形状变形等功能。我们确定了该领域面临的挑战，包括有限刚度、面板厚度调节、与常规机械测试设备的不兼容性、不可展开图案的制造、对缺陷的敏感性以及在感兴趣的尺度上识别相关物理。我们进一步展望了折纸工程的未来，旨在实现下一代多功能材料和结构系统。