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纳米结构具有很强的适应性,因此可检测各种目标物。 DNA是最出名的遗传物质,也是一种非常适合编程的分子,在工程合成领域具有重要应用。新方法可将分别编程的DNA材料塑造成一对互锁的圆状物。第一个圆状物直到被第二个圆状物释放时才能激活,这就像自行车车轮被上了一把锁。当充当锁具的第二个圆状物追踪到目标物质的迹象时,其就会打开并释放第一个DNA圆,从而迅速复制并创建诸如颜色改变这样的信号。 布伦南表示,该方法的关键在于,其可被任何需要检测的物质选择性触发。研究人员目前已设计出针对某把钥匙的“锁”,所有的部件均由DNA制成,最终这把“钥匙”则由研究人员......阅读全文

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

研究人员利用DNA结构属性打造纳米尺度模型

利用DNA重现的梵高《星月夜》作品  文森特·梵高的《星月夜》是后印象派艺术的经典。自从这位荷兰艺术家在1889年创作了《星月夜》,画中那些异想天开的漩涡便令艺术爱好者痴狂。2016年,美国加州理工学院生物工程师Ashwin Gopinath重建了这幅作品。不过,他用DNA而非油墨绘制了画作的副本。

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

智能抗癌?中科院团队发明世界首个DNA纳米机器人

  近期的《自然·生物技术》上,中科院国家纳米科学中心和亚利桑那州立大学(ASU)华人科学家团队的成果让人眼前一亮:科学家们用DNA折纸技术制造出了世界上第一种智能抗癌的纳米机器人,它们可以在人体内自行找到给肿瘤供血的血管,随后释放药物制造血栓阻塞血管,从而“饿死”肿瘤,在动物实验中体现了良好的疗效

DNA纳米线中首次检测到电流

  据德国赫姆霍兹研究中心官网9日报道,该中心德累斯顿罗森多夫实验室和帕德博恩大学研究人员在开发遗传物质电路方面取得突破:他们通过加入镀金纳米粒子,首次在单链DNA自组装纳米线中检测到电流。相关研究发表在科学期刊《朗缪尔》(Langmuir)上。  近年来,计算机芯片重要元件已缩小至14纳米,但传统

DNA“纳米转运蛋白”或能高效治癌

据2日发表在《自然·通讯》上的一项新研究,加拿大蒙特利尔大学研究人员设计并验证了一种由DNA制成的新型药物转运蛋白,这种分子转运蛋白大小仅为人头发宽度的两万分之一,可通过化学编程更有效地输送最佳浓度的药物,以改进癌症和其他疾病的治疗方法。 成功治疗疾病的关键是在整个治疗过程中提供并维持药物剂量。

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精确操控碳纳米管晶格

美国科学家在最新一期《科学》杂志上发表论文指出,他们利用DNA精确修改碳纳米管晶格,使晶格可以按需精确组装并按预期发挥作用,从而克服了室温超导体研制过程中此前被认为几乎无法逾越的障碍,有望催生出能彻底改变电子技术的室温超导体。 50多年前,斯坦福大学物理学家威廉·利特尔首次提出室温超导体,

DNA修复蛋白研究进入亚纳米时代

  近日,中国科学技术大学蔡刚团队与南京农业大学王伟武团队合作,在DNA修复的关键蛋白ATR激酶研究方面获得重大突破,在国际上首次在亚纳米尺度上描绘出ATR激酶的三维结构。通过获知这种蛋白对DNA损伤的响应机制,有望指导抗癌新药开发。国际权威学术期刊《科学》12月1日发表了该成果。  据了解,人体细

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

生物DNA调控生长出金纳米花

  一个跨国研究团队日前宣布,成功利用生物DNA片段实现了金纳米粒子的生长调控。研究人员表示,该成果通过单一步骤对纳米尺度的金属材料进行可自定义精确结构设计和制备,有望创造大量具有先进功能及充满结构艺术性的新型纳米材料。   该研究将生物DNA应用于没有生命的无机化学领域,通过对反应边界条件的控制,

DNA纳米技术催生新型合成疫苗

  为了寻找更安全有效的疫苗,亚利桑那州立大学的科学家利用DNA纳米技术开发了一类全新的合成疫苗,展示了这一技术的广阔前景。这一类新合成疫苗能够通过自组装的三维DNA纳米结构进行安全有效的运输,文章发表在Nano Letters杂志上。   研究人员指出,疫苗在有效提高公共健康水平中发挥了极大

纳米孔技术有望颠覆DNA测序市场

  Christopher Mason有一个喜欢在会议上展示的技巧。通过从志愿者手机上收集的化验样本获取DNA,他和同事能在1个小时内现场进行谱系分析,甚至详细描述出捐赠者一天的生活细节。“我们能从手机上的残留物预言谁刚吃了一个橘子或者谁吃了猪肉。”美国纽约威尔康奈尔医学院计算生物学家Mason表示

DNA纳米线中首次检测到电流

  加入镀金纳米颗粒的DNA纳米线成功传导电流,向生产基于遗传物质的电路和计算机迈出一大步。  据德国赫姆霍兹研究中心官网9日报道,该中心德累斯顿罗森多夫实验室和帕德博恩大学研究人员在开发遗传物质电路方面取得突破:他们通过加入镀金纳米粒子,首次在单链DNA自组装纳米线中检测到电流。相关研究发表在科学

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

外面加把劲,DNA纳米结构更容易在核内传递

DNA纳米结构是纳米医学应用中极具优势的基因载体,但它们向细胞核的传递效率仍然很低。近日,香港中文大学的一个科研团队提出了DNA纳米结构的细胞内机械传递路径,相关成果4月18日在线发表于《纳米通讯》上。在研究中,科研团队提出了细胞外机械刺激的应用,以激活细胞机械传导,促进DNA纳米结构的核内传递。具

完全由DNA构建的“纳米机器人”能帮科学家打工了

用DNA构建一个微型机器人,并用它来研究肉眼看不见的细胞过程……如果你认为这是科幻小说,那是情有可原的,但事实上这是一个严肃研究的主题。这种高度创新的“纳米机器人”应该能够更深入地研究微观层面上施加的机械力,这对许多生物和病理过程至关重要。我们的细胞受到施加在微观尺度上的机械力的影响,触发生物信号,

首次发现细菌病毒携带动物DNA

  科学家发现,侵入细菌的一种病毒中潜伏着很多能表达出毒性蛋白的基因。这些基因本非病毒基因组的基因,而是来自于黑寡妇毒液基因以及其他一些动物的DNA。研究者们认为,要么是病毒偷窃了其他生物的基因,要么是其他生物的DNA入侵了病毒基因组。  病毒是一种充满争议的生物。他们几乎可以入侵感染三界(动物、植

单链DNA编码金纳米粒子法实现动态“纳米”分子反应

  近日,中国科学院上海高等研究院光源科学中心物理生物学研究室、中国科学院上海应用物理研究所和上海交通大学合作发展了一种用单链DNA编码金纳米粒子的方法,并实现了动态“纳米”分子反应。该方法通过设计一条多嵌段的单链DNA序列,可以赋予金纳米粒子类似原子的离散价态和正交价键。这些“纳米”原子则可通过D

纳米孔测序发现DNA损伤的新策略

  最近,美国犹他大学的化学家们,设计了一种新的方法来检测DNA化学损伤,DNA损伤有时会导致基因突变,引发许多疾病,包括各种癌症和神经系统疾病。相关研究结果发表在十一月六日的《NatureCommunications》。  本文通讯作者、化学教授CynthiaBurrows说:“我们更进一步了解了

DNA纳米生物技术研究取得进展

  近日,中国科学院国家纳米科学中心李乐乐课题组在DNA纳米生物技术用于核酸递送的研究中取得新进展。相关研究成果“Engineering Multifunctional DNA Hybrid Nanospheres through Coordination-Driven Self-Assembly”

纳米孔测序的最低DNA量是多少

第三代测序技术则是基于纳米孔的单分子读取技术,全基因组的测序以及RNA-seq测序有DNA测序和RNA测序,之前比较早的测序是以芯片为基础,这种方法读取数据更快,现在常用的是二代测序。随之而来的是第三代测序技术、有望大大降低测序成本。望满意,目前比较高级的还有单细胞测序

纳米孔可成为DNA快速阅读器

  据《每日科学》近日报道,由美国华盛顿大学物理学家领导的研究小组设计了一种新技术,可在纳米孔内对DNA进行快速测序,而且价格比较便宜。新方法可为癌症、糖尿病或某些成瘾患者量身绘制个性化基因测序蓝图,提供更加高效的个体医疗。   论文主要作者、华盛顿大学物理教授简斯·冈德拉克表示,

DNA纳米技术主要指的是什么

DNA纳米技术(DNAnanoteehnology)是指以DNA的理化特性为原理设计的纳米技术,主要应用于分子的组装。DNA复制过程中所体现的碱基的单纯性、互补法则的恒定性和专一性、遗传信息的多样性以及构象上的特殊性和拓扑靶向性,都是纳米技术所需要的设计原理。

纳米孔测序技术有望颠覆DNA测序市场?

 Scott Tighe(左)等研究人员利用MinION设备在南极泰勒谷测序微生物DNA。  “我们能从手机上的残留物预言谁刚吃了一个橘子或者谁吃了猪肉。”美国纽约威尔康奈尔医学院计算生物学家Mason表示。你们相信吗?Christopher Mason有一个喜欢在会议上展示的技巧。通过从志愿者手机

纳米孔尺度对DNA输运速度的影响

图一:实验示意图 图二:分子动力学仿真模型示意图   基于纳米孔单分子传感器的第三代DNA测序技术,因其低成本,高通量等优势很有可能成为人类测序史上的创举。最近的一项研究发现,DNA在穿过10.8纳米的纳米孔道时的速度比穿过4.8纳米的纳米孔的速度降低了一倍,这对于实现DNA减速及单碱基精准测序

纳米孔测序发现DNA损伤的新策略

最近,美国犹他大学的化学家们,设计了一种新的方法来检测DNA化学损伤,DNA损伤有时会导至基因突变,引发许多疾病,包括各种癌症和神经系统疾病。相关研究结果发表在十一月六日的《Nature Communications》。延伸阅读:科学家解开DNA修复的谜团。本文通讯作者、化学教授Cynthia

DNA分子介导的金属等离子体纳米结构研究获进展

DNA分子介导的金属等离子体纳米结构研究获进展  金属纳米结构在与光相互作用时会产生特定的表面等离子体共振。这种基于金属纳米结构的表面等离子体光学(plasmonics)在生物传感、生物成像、光催化和太阳能电池等领域具有广泛的应用前景。近期,中国科学院上海应用物理研究所物理生物学研究室樊春海课题组和