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科學家開發出帶有內置離子通道的DNA微膠囊

2020-03-11 17:02:58    來源:    我來說兩句()
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 Tokyo Tech領導的一個研究小組報告了一種構建基于DNA的微膠囊的方法,該方法對開發新的功能材料和設備具有廣闊的前景。他們表明,這些膠囊表面的小孔可以充當離子通道。他們的研究將加速人工細胞工程和分子機器人技術以及納米技術本身的進步。

基于DNA的自組裝納米結構是用于生物醫學和環境應用的新型微型和納米設備的有前途的構建基塊。當前,許多研究集中在向此類結構添加功能以擴展其多功能性。

例如,具有脂質雙層膜的被稱為脂質體的工程化膠囊已經被成功地用作傳感器,診斷工具和藥物輸送系統。另一類不具有脂質雙層但由膠體顆粒膜組成的膠囊,稱為皮克林乳液或膠體,也具有許多生物技術有用的應用潛力。

現在,由東京工業大學的生物物理學家Masahiro Takinoue領導的研究小組報告了一種新型的Pickering乳液,它具有離子通道的附加功能,這一成就為設計人造細胞和分子機器人開辟了新途徑。

Takinoue說:“我們首次使用有孔的DNA納米結構證明了離子通道的功能,而沒有脂質雙層膜的存在。”

該團隊的設計利用了DNA折紙納米板的自組裝特性。所得的Pickering乳液通過納米板的兩親性質使其穩定。

Takinoue解釋說,這項研究最令人興奮的含義之一是,有可能開發出基于開閉開關概念的刺激響應系統。這樣的系統最終可以用來開發模仿人類大腦工作方式的人工神經網絡。

Takinoue說:“此外,DNA納米板的刺激響應形狀變化可以作為自主運動的驅動力,這對分子機器人的發展將是有用的。”

本研究突出了該團隊將DNA納米技術與基于生物物理學和軟物質物理學的觀點相結合的優勢。

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