物理科技生物学-PHYICA

脱氧核糖核酸折叠成智能纳宫坂米胶囊用于药物输送

纳米技术 2021-11-30 23:58:12

由耶瓦斯基勒大学主办 对酸碱度有反应的脱氧核糖核酸折纸纳米胶囊(蓝色),装有一种酶(黄色,高酸碱度)

学分:韦科·林科、申伯轩和海尼·伊吉斯/阿尔托大学 来自芬兰耶瓦斯基勒大学和阿尔托大学的研究人员开发了一种定制的DNA纳米结构,它可以在类似人体的条件下执行预定的任务

为此,该团队建造了一个胶囊状的载体,可以根据周围溶液的酸碱度打开和关闭

纳米胶囊可以装载——或包装——各种货物,关闭运输,通过轻微的酸碱度升高再次打开

脱氧核糖核酸纳米胶囊的功能是基于对酸碱度敏感的脱氧核糖核酸残基

为了实现这一点,该团队设计了一种胶囊状的脱氧核糖核酸折纸结构,用对酸碱度敏感的脱氧核糖核酸链进行功能化

这种动态的脱氧核糖核酸纳米设计通常由两个互补的脱氧核糖核酸序列的简单氢键控制

在这里,胶囊的一半装有特定的双链脱氧核糖核酸结构域,通过附着在另一半合适的单链脱氧核糖核酸上,可以进一步形成脱氧核糖核酸三螺旋——换句话说,螺旋结构由三个而不仅仅是两个脱氧核糖核酸分子组成

“只有当溶液周围的酸碱度合适时,三重态才会形成

我们称这些对酸碱度有反应的链为“酸碱度锁”,因为当这些链相互作用时,它们的功能类似于它们的宏观对应物,并将胶囊锁定在关闭状态

我们在胶囊设计中包含了多个图案,以便于基于锁闩的协作行为来打开/关闭胶囊

该研究的第一作者、来自于Jyvaskyla大学纳米科学中心的博士生海尼·伊吉斯解释说:“胶囊的打开速度非常快,只需要稍微提高溶液的酸碱度。”

学分:日夫斯凯勒大学 纳米粒子和酶可以装载并封装在胶囊中 为了利用纳米胶囊运输分子有效载荷或治疗物质,研究小组设计了一个可以容纳不同材料的空腔

他们证明了金纳米粒子和酶都可以被装载(高酸碱度)并封装在胶囊内(低酸碱度)和再次显示(高酸碱度)

通过监测酶的活性,研究人员发现货物在整个过程中保持完全的功能

“关于脱氧核糖核酸折纸胶囊最有趣的事情是,打开和关闭发生的阈值酸碱度是完全可调的,通过选择酸碱度锁的碱基序列

我们将阈值酸碱度设计为7

2-7

3、接近血液酸碱度

阿尔托大学的兼职教授维克·林科说:“未来,这种药物载体可以被优化,以选择性地在特定的癌细胞内打开,从而保持比正常健康细胞更高的酸碱度。”

此外,该胶囊在生理镁和钠浓度下以及在10%的血浆中保持功能,并且在甚至更高的血浆浓度下也可能继续保持功能

总之,这些发现有助于为开发用于纳米医学的智能且完全可编程的药物输送载体铺平道路

来源:由phyica.com整理转载自PH,转载请保留出处和链接!

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