生物酶使纳米印刷规模化成为可能

生物谷

    微接触印刷（μCP）由于其能在大表面做快速的高分辨图形转印而受到广泛应用，但其缺点主要体现在墨水的扩散影响图形转印的分辨率。比如小分子的高效转印需要模板与底物接触10~1000秒，在此期间由于墨水的扩散和气相介质的转移使得印记边缘变得模糊，要获得清晰的图形分辨率必须大于100nm。如果采用非扩散过程的图形转印则能突破100nm这个限制。

    非扩散图形转印是利用固定在模板上的催化剂对底物进行化学反应而实现修饰的。之前的研究结果大多存在转印率低（30%左右）、速度慢（只能线性印刷）等缺点，不适合大规模的生产应用。研究者利用生物酶的高选择性和高反应性，成功地开发出一种催化平版印刷技术。

    研究人员选择了聚丙烯酰胺作为模板是考虑到如下的2个因素：其一，聚丙烯酰胺具有一定的弹性，能够保证模板与底物的完全密合和充分润湿，为酶提供合适的活性表面；其二，对丙烯酰胺单体侧链的修饰可以固定酶催化剂。在实验中，研究人员使用聚丙烯酰胺侧链的镍络合物固定的核酸外切酶成功的对ssDNA进行了刻蚀印刷，通过共焦荧光显微镜观测，刻蚀率达到了70%。在非扩散图形转印技术中，分辨率不再受墨水扩散因素的限制，而仅与催化剂的活性范围有关。因而这一特性对纳米印模技术具有很高的开发前景。