“DNA折叠术”正迅速走向应用制造纳米级的结构和机器
科学家设想的通过编程,让形状互补DNA零件自行组装成纳米机器。 最近,德国慕尼黑工业大学创造出了一些新型纳米设备:一个会动手臂的机器人,一本能打开、合上的书,一个能开关的齿轮传动装置,还有一个促动器——或许这些已经很吸引人了,但还不是重点。重要的是这些设备体现了科学上的突破——把DNA作为一种可编程的建筑材料,用于制造纳米级的结构和机器。 研究人员发表在《科学》杂志上的上述成果,揭示了一种新的DNA连接方法。重组和模块化的三维DNA组件有着互补的形状,能很容易扣在一起,而不是像拉链似的拉在一起的碱基对。这不但能造出会动的纳米机器,而且提供了一种工具包,使研究人员对模块自行组装编程更加容易。 新一代DNA折叠术 据慕尼黑理工大学教授亨德里克·戴茨介绍,这一领域通常叫做“DNA折叠术”,正在迅速走向实际应用。日前,戴茨因为在这一领域的研究获得了德国最重要的研究奖项——戈特弗里德·威廉·莱布尼茨奖。 近年来,戴茨和他的团队在......阅读全文
DNA纳米物体的组装加快
据一项新的研究披露,在合适的情况下,科学家们能够比过去更为有效地诱导DNA折叠成为复杂的、纳米尺度的物体。这些发现应该会使诸如纳米级电子器件或药物输送系统等的DNA纳米技术在实际应用上更为有用。在过去的研究中,科学家们通过折叠由短DNA“书钉”捆绑的某单股DNA“支架” 而制作出了一系列令人
Science:电场调控纳米机器手自组装
慕尼黑工业大学Friedrich C. Simmel(通讯作者)等人制备了一个具有25 nm长机器手的55 nm × 55 nm的DNA基分子平台,具有的机器手可以延伸至400 nm,并且可以通过施加外电场调控。在毫秒内就可以实现对机器手在平台任意位置的精准和计算机调控。通过电场调控,机器手可以
Science封面:电场调控纳米机器手自组装
慕尼黑工业大学Friedrich C. Simmel(通讯作者)等人制备了一个具有25 nm长机器手的55 nm × 55 nm的DNA基分子平台,具有的机器手可以延伸至400 nm,并且可以通过施加外电场调控。在毫秒内就可以实现对机器手在平台任意位置的精准和计算机调控。通过电场调控,机器手可以
DNA“手”组装先进纳米粒子材料
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/1/516364.shtm
DNA导向自组装带来新奇纳米“绳梯”
据物理学家组织网近日报道,美国能源部布鲁克海文国家实验室科学家开发出一种DNA“连接器”,能像绳索一样把纳米棒规则地连接一起,形成一种“绳梯”似的带状结构。研究人员指出,这种组装是由DNA“绳索”间的共同作用而实现,有望带来一种新型纳米纤维,并赋予其人们想要的各种属性。相关论文发表在美国化学协会
可以快速检测病毒的DNA纳米“机器”
由合成DNA构成的纳米机器(nanoscalemachine ),可以快速、准确、廉价地诊断出包括艾滋病在内的多种疾病。 近日,一项研究可能会彻底改变冗长,繁琐,昂贵的抗体检测流程,来帮助医生们更好地诊断传染病和自身免疫性疾病,如类风湿性关节炎和艾滋病(HIV)。一个国际研究团队设计并合成了一
我学者提出DNA纳米自组装新方法
科技日报合肥5月22日电 记者从合肥工业大学获悉,该校化学与化工学院李育林研究员课题组提出了一种全新的调控方法,使DNA纳米自组装不再依赖特殊结构设计即可实现动态控制,进一步拓宽了DNA纳米材料的应用前景。相关成果日前发表于国际著名学术期刊《德国应用化学》,并被评选为热点论文。 由于其精巧
自组装DNA纳米结构“侵染”细胞过程获揭示
中科院上海应用物理研究所樊春海课题组和黄庆课题组,应用一系列先进的细胞显微成像技术,并结合生物化学手段,清晰展示了一类自组装DNA四面体结构在活细胞中的摄取与转运过程,为其在药物载运和治疗方面的应用奠定了良好基础。相关成果日前以封面论文形式发表于《德国应用化学》杂志。 DNA不仅是生命的密码,
新研究用DNA分子组装类生命“软机器人”
美国和中国科研人员近期合作设计出一种以DNA(脱氧核糖核酸)为材料构成的类生命“软机器人”,可通过自身新陈代谢为驱动实现自主运动,未来有望用于开发生物芯片等。 发表在新一期美国《科学·机器人学》杂志上的研究显示,在这一系统中,DNA分子被合成组装为一种层级结构,在可提供能量的液体中按指令、自动
智能型DNA纳米机器人来了!
1月11日,2021中关村国际前沿科技创新大赛总决赛在京举行,可用于肿瘤治疗的智能型DNA纳米机器人亮相大赛成果展,吸引了众多与会人员的关注。据介绍,智能型DNA纳米机器人项目成果来源于中国科学院国家纳米科学中心研究员聂广军团队,是国家自然基金委与北京市自然基金委促成的第一个优秀成果落地转化项目。智
我国学者提出DNA纳米自组装新方法
记者从合肥工业大学获悉,该校化学与化工学院李育林研究员课题组提出了一种全新的调控方法,使DNA纳米自组装不再依赖特殊结构设计即可实现动态控制,进一步拓宽了DNA纳米材料的应用前景。相关成果日前发表于国际著名学术期刊《德国应用化学》,并被评选为热点论文。 由于其精巧的纳米结构以及超强的组装能力,
DNA—纳米粒子自组装胶体可带来智能材料
据物理学家组织网近日报道,瑞士联邦理工学院(EPFL)和英国剑桥大学科学家合作开发出一种技术,用DNA链给纳米粒子涂上一层涂层,能控制并引导两种不同胶体的自动组装。这种胶体粒子可用于制造新奇的自组装材料,如智能递药补丁、随光变色的新奇涂料等。相关论文发表在《自然·通讯》杂志上。 胶体是一种
“DNA折叠术”正迅速走向应用-制造纳米级的结构和机器
科学家设想的通过编程,让形状互补DNA零件自行组装成纳米机器。 最近,德国慕尼黑工业大学创造出了一些新型纳米设备:一个会动手臂的机器人,一本能打开、合上的书,一个能开关的齿轮传动装置,还有一个促动器——或许这些已经很吸引人了,但还不是重点。重要的是这些设备体现了科学上的突破——把DNA作为一种可编
DNA纳米机器人:精准抑癌不再难
无论国籍、种族,几乎所有人都“谈癌色变”。尽管某些癌症已经不再是“不治之症”,但毕竟是少数。根据2018年2月国家癌症中心发布的最新一期全国癌症统计数据,我国平均每天超过1万人被确诊为癌症,每分钟就有7个人被确诊为癌症。其中,肺癌和乳腺癌分别位居男女性发病的首位。 攻克癌症长久以来都是科学家
全DNA纳米机器人可探索细胞过程
用DNA建造一个微型机器人,并用它来研究肉眼看不见的细胞过程——这不是科幻小说,而是法国国家健康与医学研究院(Inserm)、国家科学研究中心和蒙彼利埃大学的科学家们认真研究的主题。这种高度创新的“纳米机器人”能够更密切地研究在微观水平上施加的机械力,这对许多生物和病理过程至关重要,代表了一项
文献解读:分层组装的DNA线框纳米结构,可用于...(二)
3.靶向性细胞毒性和稳定性在鉴定了CA4-Oct的细胞内化和穿透能力后,作者测定了其对目标癌细胞的细胞毒性。为了研究适配体介导的靶向给药的影响,作者选择了8h的短期孵育和40h的额外孵育,将抗癌功能从非特异性细胞吸附和核溶解中分离出来。作者发现,对照组Sgc8c、Lib、CA4-Lib、DNA八面体
文献解读:分层组装的DNA线框纳米结构,可用于...(一)
文献解读:分层组装的DNA线框纳米结构,可用于癌症高效成像和靶向治疗疏水小分子化疗药物的系统分布和非靶向细胞毒性导致副作用和疗效降低,阻碍了其在癌症治疗中的广泛应用。由于包括有机聚合物、无机纳米颗粒、脂质体等药物载体的快速发展,许多靶向给药策略已经建立起来,以克服这些缺点。然而,这些合成材料的生物相
文献解读|分层组装的DNA线框纳米结构,可用于...(三)
5.体内靶向癌症治疗图像表征完成后,作者在HCT116荷瘤异种移植小鼠中进行了抗肿瘤实验,未发现溶血现象。经5次静脉给药(接种肿瘤后第18天),CA4-Oct、CA4-FS、CA4组的肿瘤生长抑制率分别达到86%、65%、46%(图5a)。但一旦停止给药,CA4-Oct的抑瘤率仍维持在85%左右,而
文献解读|分层组装的DNA线框纳米结构,可用于...(一)
文献解读|分层组装的DNA线框纳米结构,可用于癌症高效成像和靶向治疗疏水小分子化疗药物的系统分布和非靶向细胞毒性导致副作用和疗效降低,阻碍了其在癌症治疗中的广泛应用。由于包括有机聚合物、无机纳米颗粒、脂质体等药物载体的快速发展,许多靶向给药策略已经建立起来,以克服这些缺点。然而,这些合成材料的生物相
文献解读|分层组装的DNA线框纳米结构,可用于...(二)
这种DNA八面体的可寻址性和可预见性允许地装载不同数量的单链CA4-FS。作为概念验证,作者构建了半负载CA4-八面体(hCA4-Oct)和全负载CA4-Oct,并测定了负载效率(图1c)。为了进一步验证hCA4-Oct和CA4-Oct的可编程组装,作者接下来分别用Cy3标记的Oct-12H、Cy3
国家纳米中心用DNA折纸术组装纳米颗粒三维手性螺旋结构
如何能在纳米尺度上对材料结构进行精确的控制,形成具有特殊性能的聚集体,是当今科学界最具有挑战性的前沿课题之一。近年发展起来的DNA折纸术是一种独特的自下而上的自组装纳米技术,被用于制备多种尺寸、形貌的二维和三维纳米图案。DNA折纸纳米结构由于结构可设计性和空间
Nature子刊:DNA纳米机器人精准靶向癌症
导读:我们目前对抗恶性肿瘤的方法还远远不够,常见的化疗和放射治疗有时很成功,但也会带来巨大的副作用。这主要是因为体内的健康细胞也会被“连累”受到化学物质和辐射的“轰击”。研究人员一直在努力寻找一种靶向肿瘤且不伤害健康细胞的方法。而2月12日《Nature Biotechnology》杂志上发表的
人造碱基能像天然碱基参与DNA复制
据物理学家组织网近日报道,新加坡科学家在最新一期《德国应用化学国际版》期刊上发表论文称,他们开发出一种遗传代码扩增技术,并合成出两种能够配对的人造碱基。通过X射线结晶技术分析表明,人造碱基对拥有与天然碱基对几乎完全相同的结构特征。使用新碱基对可以合成全新DNA片段,更好地检测病毒感染情况。
DNA自组装手性等离子体纳米结构方面取得进展
自然界中的手性现象广泛存在,诸如DNA和蛋白质等在分子水平的手性现象已经被人们所熟知。近年来,具有在可见光波段手性光学响应特性的等离子体金属纳米结构吸引了越来越多的关注。对手性等离子体纳米结构的制造与光学活性研究,催生了手性等离子光学新兴研究领域。虽然大量研究报道利用各向同性金属纳米基元组装手性
JACS:南京大学实现横向DNA双链环的平行纳米组装
上图为两条不同序列的96碱基的DNA小环(C1和C2)在6条不同序列的短链作铰链的辅助下构建的DNA纳米管(NT1)及其相应的原子力显微镜图,管径10纳米,管长1~15微米;下图为一条96碱基的DNA小环在3条不同序列的短链作铰链的辅助下构建的DNA纳米管(NT3)及其相应的原子力显微镜图,管径10
互补碱基的DNA和RNA的主要碱基的差别
胸腺嘧啶是DNA的主要嘧啶碱,在RNA中极少见;相反,尿嘧啶是RNA的主要嘧啶碱,在DNA中则是稀有的。在DNA分子结构中,由于碱基之间的氢键具有固定的数目和DNA两条链之间的距离保持不变,使得碱基配对必须遵循一定的规律,这就是Adenine(A,腺嘌呤)一定与Thymine(T,胸腺嘧啶)配对,G
科学家用DNA链造出纳米机器人
以色列巴伊兰大学研究人员成功地用DNA链造出了一种纳米机器人,它们能在活动物体内按照编制的程序执行逻辑操作,就像一种纳米机器人计算机。物理学家组织网近日报道了这一研究成果。研究人员把这些“机器人”注射到蟑螂体内,观察它们是怎样瞄准一个细胞来“工作”的。相关论文发表在最近出版的《自然·纳米技术》上
德国应用化学:国家纳米中心构建基于DNA纳米机器的基因编辑递送系统
近日,中国科学院国家纳米科学中心研究员丁宝全课题组在利用DNA纳米机器递送基因编辑系统进行靶向基因治疗方面取得了重要进展。相关研究成果以A DNA Origami-Based Gene Editing System for Efficient Gene Therapy in Vivo为题,发表在
丁宝全课题组在DNA纳米机器递送基因编辑系统进行靶向基因治疗获新进展
近日,国家纳米科学中心丁宝全研究员课题组在利用DNA纳米机器递送基因编辑系统进行靶向基因治疗方面取得重要进展。研究成果以A DNA Origami-Based Gene Editing System for Efficient Gene Therapy in Vivo为题,发表在Angew. C
DNA可作超高效纳米机器引擎-能检测病毒细菌乃至金属
据最新一期《自然—通信》杂志报道,加拿大研究人员开创了一种利用DNA(脱氧核糖核酸)作为微观机器引擎的新方法,可用来检测病毒、细菌、可卡因乃至金属等物质。 加拿大生物分析化学和生物接口领域研究主席、麦克马斯特大学生物接口研究所所长约翰·布伦南表示,这一全新平台可适应多种用途,DNA纳米结构具有