物理科技生物学-PHYICA

远程控制活细胞内部化学牧野真生実反应的纳米催化剂

纳米技术 2022-05-11 23:58:11

由浦项科技大学主办 学分:浦项科技大学 在我们身体的生物反应中,负责催化反应的酶很难用于诊断或治疗,因为它们只对某些分子起反应或稳定性低

许多研究人员预计,如果这些问题得到改善,或者如果开发出人工催化剂,通过与体内的酶相遇来产生协同效应,将会有新的方法来诊断和治疗疾病

特别是,如果开发出对磁场等外部刺激有反应的人工催化剂,从体外遥控生物反应的新治疗方法就可以成为现实

由波斯泰克大学化学系的李英洙教授领导的研究小组开发了一种称为磁NER的远程磁敏感人工催化剂,这种催化剂在活细胞内显示出很高的催化效率

这项研究作为纳米技术国际期刊《纳米快报》的补充封面论文发表

研究小组模拟了囊泡的结构,囊泡是细胞内的一种细胞器,并在中空的二氧化硅纳米壳内合成了一种磁性催化剂结合的纳米反应器,其中含有氧化铁纳米粒子和钯催化剂

当磁NER遇到交变磁场时,内部的氧化铁纳米粒子会产生磁场感应热,只激活钯催化剂,而不会提高外部温度

研究小组成功地实现了高效率的催化反应,即通过将磁NER注入活细胞,然后施加交变磁场,将非荧光反应物转化为荧光产物

研究小组还证实,磁NER催化剂可以长时间保持活性,不会被细胞中的生物分子污染,也不会影响细胞的存活

使用MAG-NER和MAG-NER的电子显微镜图像在活细胞中遥控催化的图解 利用磁NER技术,可以开发出可以人工遥控细胞功能的诊断和治疗方法,因为可以合成人工分子,或者可以利用对人体无害的磁场在细胞内诱发化学反应

领导这项研究的李英洙教授解释说:“这项研究是利用我们实验室多年来开发的中空纳米反应器材料的结果,被认为是一种创新的化学工具,将推动生物医学和生物研究

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