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兼具微小原子和大體積材料特性的奈米粒子，是研究人員極感興趣的結構材料。奈米粒子表現的行為大致上像球，這也使得科學家很難用它們來製造堅固的結構（除了組合出像超市陳列橘子般的結構）。不過，最近科學家終於有了大幅進展，能製作並使用過去想像不到的奈米構造。
美國麻省理工學院的材料科學家史戴拉奇（Francesco Stellacci），在1月19日的《科學》上發表了一套方法，可以讓奈米粒子互相勾在一起，像鎖鍊般銜接成一串。他的策略是利用所謂的毛球定理：有一個球體上覆滿了毛，假若你試圖梳平所有的毛，最後總是會有兩根位於對立兩極的毛豎立起來（想像沿著地球的緯線上有梳平的毛，而在南、北極各有兩根毛站著。）
史戴拉奇和同事讓金奈米粒子包裹一層混合了兩種硫磺分子的絨毛，而原本有絨毛豎起的地方，最後在奈米粒子表面形成不穩定的缺陷，使絨毛很容易可以替換。科學家用一些類似把手的化學分子取代豎立的絨毛，使得奈米粒子可以互相連接。
史丹佛大學的材料科學家崔屹（Yi Cui）說：「如此一來，奈米粒子就會和原子很像，更明確的說，這會類似具有兩個化學鍵的雙價原子。你現在可以用它們來建造真正有趣的結構，就像用原子組裝分子一樣。」史戴拉奇提到，他的研究團隊現在正致力研發具有四個鍵結的奈米粒子。
這些奈米結構可以利用奈米導線連結，而進一步製造出電子產品。研究人員可以讓奈米導線從底部往上增長，或用從上到下的蝕刻法（這種方法有點像從原木上削切出牙籤）。從底往上長的方法面臨的挑戰是如何將每根細小、柔軟且往往散亂的絲線組合成設計的裝置；而採用了較多傳統技術的從上往下法，「則像用鋼鋸切割一般，」會留下邊緣粗糙、導電性差的奈米導線，耶魯大學生物醫學工程學家史登（Eric Stern）解釋。
耶魯大學研究人員在2月1日的《自然》上，發表了一套蝕刻法，可以生產出外緣平滑的高品質奈米導線。它的竅門是使用銨鹽氫氧化四甲銨（TMAH）。和目前使用過的其他溶劑比較起來，TMAH蝕刻矽材的速度較慢也較平滑。耶魯大學生物醫學工程學家法米（Tarek Fahmy）補充說，這套技術和標準工業化半導體製程相容，有助於將奈米導線引進電子產品。
這些奈米導線對環境格外靈敏，接觸分子即會改變電壓。它們可以在大約10秒內偵測到T細胞對外來化合物啟動免疫反應時釋出的酸，而傳統利用標示抗體的診斷測試則需要數分鐘（或數小時）。研究人員還展示，若將奈米導線與抗體相連，可以和目前最先進的感應器相當，可在每立方毫米的樣本中偵測到最少60個癌症相關分子。
對此，約翰霍普金斯大學的免疫學家施奈克（Jonathan Schneck）說：「你想像一下，在急診室、診所或戰場上，使用這些利用奈米導線的儀器，就能馬上診斷病患，就反應速度來看，它將會是未來即為有用的工具。」