物理科技生物学-PHYICA

自我修复的DNA纳米篠田友恵结构

纳米技术 2021-12-09 23:58:08

美国化学学会 修复分子(绿色染料)可以自修复一个DNA纳米管(蓝色染料);红色染料是用来制造纳米管的“种子”

比例尺,2微米

信用:改编自Nano Letters,2019,DOI: 10

1021/acs

纳米莱特

9b00888 组装成纳米结构的脱氧核糖核酸,如管子和折纸启发的形状,有一天可能会找到从脱氧核糖核酸计算机到纳米医学的应用

然而,这些有趣的结构在生物环境中不会持续很久,因为被称为核酸酶的酶会降解脱氧核糖核酸

现在,研究人员已经设计出可以在血清中自我修复的DNA纳米结构

他们在美国化学学会杂志《纳米快报》上报道了他们的结果

有一天,医生可以将脱氧核糖核酸纳米结构引入人体,用于疾病诊断或药物输送等应用

但首先,当核酸酶攻击时,他们必须找到保护或修复分子的方法

研究人员已经开发了几种稳定血清结构的方法,如化学修饰或包裹脱氧核糖核酸

然而,制造这种稳定的脱氧核糖核酸既昂贵又耗时,而且这种修饰会影响纳米结构的生物相容性或功能

因此,李逸和丽贝卡·舒尔曼想开发一种自我修复的方法,这种方法可以大大延长脱氧核糖核酸纳米结构的寿命

研究人员设计了由较小的脱氧核糖核酸“瓦片”自组装而成的脱氧核糖核酸纳米管

“在体温下的血清中,纳米结构仅在24小时内降解

然而,当研究人员向含有纳米管的血清中添加额外的瓷砖时,这些建筑块修复了受损的结构,将它们的寿命延长到96小时以上

通过用不同颜色的荧光染料标记原始纳米管和额外的瓦片,研究小组确定,额外的小DNA片段通过替换受损的瓦片和连接到纳米管末端来修复退化的结构

研究人员开发了一个过程的计算机模型,该模型表明使用自愈方法可以将DNA纳米结构保持数月或更长时间

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