伦斯勒理工学院 结构脱氧核糖核酸星被完美地配置成捕捉登革热病毒，并在陷阱出现时点亮
信用:王星 通过使用结构性DNA纳米技术将DNA片段折叠成五角星的形状，研究人员创造了一个陷阱，可以在登革热病毒漂浮在血液中时捕获它
一旦打开，这个无毒且自然从体内清除的陷阱就会亮起
这是迄今为止设计的对蚊子传播疾病最敏感的测试
这种检测技术今天发表在《自然化学》杂志上，可以扩展到其他病毒，并被用来杀死它捕获的病毒
“这种检测登革热的方法比其他任何方法都更灵敏，比临床试验的结果高出100多倍，”该研究的相应作者王星说，他是化学助理教授，也是当时伦斯勒理工学院生物技术和跨学科研究中心(CBIS)的成员
“结合紧密且特异性高，使我们能够在感染的第一天就区分登革热的存在
" 一个陷阱可以有效地对付许多不同的病毒，因为为了感染它们的宿主，所有的病毒必须首先抓住一个细胞壁，然后将它们的基因指令吐入细胞
2016年在CBIS进行的研究中，伦斯勒化学家罗伯特·林哈特(Robert Linhardt)和伦斯勒化学工程师乔纳森·多迪克(Jonathan Dordick)构建了一种合成聚合物，其结构与流感病毒上的唾液酸锁点序列相匹配
在肺部，流感病毒必须与唾液酸结合才能侵入肺细胞
这种人造陷阱起到了诱饵的作用，在流感病毒附着在肺细胞上之前将其捕获
该疗法在14天内将小鼠的甲型流感死亡率从100%降至25%
然而，林哈特和多迪克都是这项新研究的合著者，他们预计他们用作陷阱框架的合成聚合物可能对身体有毒，不太可能被接受为治疗药物
王说，结构性DNA纳米技术——一种将DNA链折叠成设计好的、定制的几何形状和物体的既定方法——为研究团队提供了一种无毒、可生物降解的替代方案，可以在此基础上构建一个新的陷阱
登革热的球形表面，像密切相关的寨卡病毒一样，布满了多个闩锁点来捕捉细胞表面
通过在病毒图像上叠加各种DNA纳米结构形状，研究小组确定了一颗五角星——他们称之为“DNA星”——作为DNA形状上的点和病毒上的闩锁点之间的最佳匹配
王率先制作了DNA之星
他还将特定的适体——病毒锁结合的分子——精确地附着在恒星的顶端和顶点，以便它们与病毒上锁的分布对齐
“你可以把这颗星覆盖在病毒上，精确地瞄准球体的整个半球，”现就职于伊利诺伊大学香槟分校的王说
“所有针对这种病毒抗原的配体都会完美地覆盖在一颗脱氧核糖核酸星上
如果我们只能在一个地方建立连接，这将是一个弱结合剂，但有十个适体将病毒连接到恒星，我们就能紧紧抓住目标
" 一旦与病毒结合，脱氧核糖核酸星开始发出荧光，使其在血液测试中很容易被发现
“使用设计师的DNA纳米结构作为诊断是第一步
下一步是一旦病毒被绑定，就将其杀死
林哈特说:“这也可以通过使用一种显示出更好生物稳定性的脱氧核糖核酸折纸纳米平台来重建适体的脱氧核糖核酸星形。”
“这是人们第一次以这种方式使用脱氧核糖核酸纳米结构，但这项技术范围很广，我们可以预见它将用于许多其他应用
" 这项工作是在CBIS出现的许多有希望的战略之一
“这一变革性的发展将一种新的战略与新兴技术相结合，为医疗解决方案提供了传统方法无法提供的解决方案
这正是CBIS大学跨学科环境所设计的研究类型，也是我们正在进行的工作的优秀范例，”CBIS大学的主任迪帕克·瓦希什思说
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