陶農(nóng)建課題組之前在操控DNA內(nèi)電子流動方面曾取得多項突破。他們發(fā)現(xiàn)，DNA能表現(xiàn)出不同的行為方式，比如既能誘導電子表現(xiàn)出量子特性，像光波一樣流動，也能讓電子像在金屬電線內(nèi)一樣“動如脫兔”，為開發(fā)基于DNA的納米電子裝置開創(chuàng)了一種全新思路。
這次發(fā)表于《自然·通訊》網(wǎng)絡版的新研究中，陶農(nóng)建團隊利用蒽醌衍生物（Aq）對DNA雙螺旋結構進行了修飾。蒽醌是一種包含三個苯環(huán)的特殊結構，具有氧化還原性的功能團。陶農(nóng)建團隊將其插入DNA兩個堿基對中間，獲得了具有開關功能的Aq-DNA雙螺旋。
他們將DNA開關夾在兩個電極中間制成三明治結構，并測試了其控制電場和導電的能力。結果表明，利用掃描隧道顯微鏡，可以像用手開關水龍頭一樣對插入蒽醌的DNA進行控制。他們還繪制出蒽醌控制DNA電子狀態(tài)的3D圖譜，根據(jù)圖譜可以找到導電性能最強的位置，從而推算出需要與DNA結合的蒽醌數(shù)量，設計出理想的DNA開關。
