蒙特利尔大学 就像一个既能接收无线电波又能发射无线电波的双向无线电一样,亚历克西斯·瓦尔莱-贝利斯勒和他的团队设计的荧光纳米天线接收一种颜色的光,并根据它感知的蛋白质运动,然后将另一种颜色的光发射回来,我们可以检测到这种光
这些纳米天线的主要创新之一是,天线的接收器部分(亮绿色)也用于通过分子相互作用来感知所研究蛋白质的分子表面
信用:凯特琳·蒙尼 蒙特利尔大学的研究人员创造了一种纳米天线来监测蛋白质的运动
本周发表在《自然方法》杂志上的报道称,这种装置是一种监测蛋白质结构随时间变化的新方法,可能会大大有助于科学家更好地理解自然和人类设计的纳米技术
该研究的资深作者UdeM化学教授Alexis Vallée-Bélisle说:“研究结果非常令人兴奋,我们目前正在努力建立一家初创公司,将这种纳米天线商业化,并提供给mos t研究人员和制药行业。”
像双向无线电一样工作的天线 40多年前,研究人员发明了第一个DNA合成器来创造编码遗传信息的分子
“近年来,化学家们已经意识到,DNA也可以用来构建各种纳米结构和纳米机器,”这位研究员补充道,他还担任加拿大生物工程和生物纳米技术研究主席
他说:“受DNA的‘类乐高’特性的启发,我们创造了一种基于DNA的荧光纳米天线,它可以帮助表征蛋白质的功能,其构建模块通常比人类头发小2万倍。”
“就像一个既能接收无线电波又能发射无线电波的双向无线电一样,荧光纳米天线接收一种颜色或波长的光,然后根据它感应到的蛋白质运动,将另一种颜色的光发射回来,我们可以探测到这种光。”
" 这些纳米天线的主要创新之一是,天线的接收器部分还用于通过分子相互作用来感知所研究蛋白质的分子表面
使用DNA来设计这些纳米天线的主要优势之一是DNA化学相对简单且可编程,”UdeM化学博士生、该研究的第一作者Scott Harroun说
“基于DNA的纳米天线可以合成不同的长度和灵活性,以优化其功能,”他说
“人们可以很容易地将荧光分子附着在DNA上,然后将这种荧光纳米天线附着在生物纳米机器上,例如酶
“通过仔细调整纳米天线的设计,我们创造了五个纳米长的天线,当蛋白质发挥其生物功能时,可以产生独特的信号
" 科学家认为,荧光纳米天线在生物化学和纳米技术领域开辟了许多令人兴奋的途径
哈伦说:“例如,我们能够通过多种生物分子和药物实时首次检测碱性磷酸酶的功能。”
“这种酶与许多疾病有关,包括各种癌症和肠道炎症
该研究的合著者多米尼克·劳宗博士补充说:“除了帮助我们了解天然纳米机器是如何工作或发生故障,从而导致疾病之外,这种新方法还可以帮助化学家识别有前途的新药,并指导纳米工程师开发改进的纳米机器。”
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在UdeM的化学课上
科学家说,这些纳米天线带来的一个主要进步是它们的易用性
Vallée-Bélisle说:“也许我们最兴奋的是意识到,世界各地的许多实验室配备了传统的荧光分光仪,可以很容易地利用这些纳米天线来研究他们最喜欢的蛋白质,例如识别新药或开发新的纳米技术。”
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