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        迄今最小納米管造出自組裝無泄漏管道

        2022-09-21 08:28:04
        機(jī)床與液壓 2022年17期
        關(guān)鍵詞:納米管管子流動(dòng)

        美國約翰斯·霍普金斯大學(xué)(JHU)研究人員設(shè)計(jì)出由最小納米管組成的無泄漏管道,可自我組裝和自我修復(fù),且可將自己連接到不同的生物結(jié)構(gòu),這是創(chuàng)建納米管網(wǎng)絡(luò)的重要一步,該網(wǎng)絡(luò)將來有望用于向人體中的靶細(xì)胞提供專門的藥物、蛋白質(zhì)和分子。研究成果發(fā)表在《科學(xué)進(jìn)展》雜志上。

        研究團(tuán)隊(duì)的方法基于一種既定技術(shù),該技術(shù)將DNA片段用作“基礎(chǔ)構(gòu)建塊”,以生長和修復(fù)管道,同時(shí)使它們能夠?qū)ふ也⑦B接到特定結(jié)構(gòu)。以往研究制造出的納米孔結(jié)構(gòu)較短,且設(shè)計(jì)側(cè)重于DNA納米孔控制分子在實(shí)驗(yàn)室生長的脂質(zhì)膜(模仿細(xì)胞膜)上的運(yùn)輸能力?,F(xiàn)在他們?cè)斐隽酥睆郊s7納米、長度為幾微米的“管子”,可以更有效的輸送分子,并有望搭建成更復(fù)雜的“管道網(wǎng)”。

        新納米管使用在不同雙螺旋之間編織的DNA鏈形成,其結(jié)構(gòu)有像手指網(wǎng)套一樣的小間隙。由于尺寸極小,為了測試這些管子是否可在不泄漏的情況下將分子運(yùn)輸更遠(yuǎn)的距離,研究團(tuán)隊(duì)用特殊的DNA“軟木塞”蓋住管的末端,并用它們運(yùn)輸熒光分子溶液以跟蹤泄漏和流入速率。

        通過精確測量管的形狀、生物分子如何連接到特定的納米孔,以及熒光溶液的流動(dòng)速度,研究團(tuán)隊(duì)展示了管子如何將分子運(yùn)輸?shù)轿⑿〉摹⒃趯?shí)驗(yàn)室生長的一種類似細(xì)胞膜的袋子中,這些發(fā)光的分子,在其中就像水一樣沿著管道滑行。

        研究人員表示,使用這種管道系統(tǒng)可將某些材料或分子的流動(dòng)引導(dǎo)到更長的距離,還可使用另一種DNA結(jié)構(gòu)控制何時(shí)停止流動(dòng),這種結(jié)構(gòu)能非常具體地與管道結(jié)合,作為閥門或接頭來控制運(yùn)輸。

        此類DNA納米管可幫助科學(xué)家更好地了解神經(jīng)元如何相互作用,還可用于研究癌癥等疾病,以及人體200多種細(xì)胞的功能。

        (來源:《科技日?qǐng)?bào)》)

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