多篇Nature论文利用DNA折纸术构建出迄今为止最大的结构
DNA是一种强大的构造材料,这是因为它的序列能够经设计后允许精确地控制自组装。在一种被称作DNA折纸术(DNA origami)的制造技术中,一条较长的支架DNA链与互补的短DNA链结合,从而形成一种纳米结构。图片来自Grigory Tikhomirov, Philip Petersen和Lulu Qian/Caltech 科学家们花了十年的时间来让DNA折纸术变得更便宜和利用它构造出更大的结构。如今,四项都发表在2017年12月7日的Nature期刊上的研究代表着在这方面取得重大的进展。三个研究小组采用各种策略组装出比之前更大的DNA结构,并且开发出一种允许以更低成本大批量开展DNA折纸术的方法。 美国加州理工学院(Caltech)的生物工程师Lulu Qian和同事们构建出一种从分形中受到启发的技术。分形是一种数学原理,在这种数学原理中,相同的规则在不同的尺度下重复出现,如血管的分支,或者雪花上的晶体。Qian 解释......阅读全文
新型纳米力学成像探针实现DNA的直读检测和高分辨成像
近日,中国科学院上海应用物理研究所物理生物学研究室与上海交通大学、南京邮电大学合作,基于DNA纳米技术发展了一系列DNA折纸结构并作为纳米力学成像探针,实现了原子力显微镜下对基因组DNA的直读检测和高分辨成像。相关结果发表于《自然-通讯》(Nature Communications 2017,
新型纳米力学成像探针实现DNA的直读检测和高分辨成像
近日,中国科学院上海应用物理研究所物理生物学研究室与上海交通大学、南京邮电大学合作,基于DNA纳米技术发展了一系列DNA折纸结构并作为纳米力学成像探针,实现了原子力显微镜下对基因组DNA的直读检测和高分辨成像。相关结果发表于《自然-通讯》(Nature Communications 2017,
基于DNA折纸结构酶级联反应器的肿瘤化动力治疗研究获进展
近日,中国科学院国家纳米科学中心丁宝全团队在基于DNA折纸结构酶级联反应器的肿瘤化动力治疗研究方面取得进展。相关研究成果以A DNA origami–based enzymatic cascade nanoreactor for chemodynamic cancer therapy and act
新型纳米力学成像探针实现原子力显微镜下DNA的直读检...
新型纳米力学成像探针实现原子力显微镜下DNA的直读检测和高分辨成像 近日,中国科学院上海应用物理研究所物理生物学研究室与上海交通大学、南京邮电大学合作,基于DNA纳米技术发展了一系列DNA折纸结构并作为纳米力学成像探针,实现了原子力显微镜下对基因组DNA的直读检测和高分辨成像。相关结果发表于《
上海应物所发表DNA纳米结构生物应用的综述论文
DNA纳米技术利用核酸分子的强大识别能力来设计和构造功能纳米结构,这种新型纳米生物技术近年来获得了快速发展和广泛关注。近日,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和黄庆课题组应邀在化学综述杂志Accounts of Chemical Research 以Physical and Bi
合成生物|Science:携带DNA密码的水凝胶“生物”
编辑推荐: 约翰霍普金斯大学的化学工程师用DNA序列诱导了水凝胶的结构转变,展示了一个生产没有繁琐电线、电池或其他约束的“软”机器人和“智能”医疗器械的新策略。由Whiting 工程学院三名教职员工开发的高科技项目发表在9月15日发行的《Science》。 团队成员报告说,他们使用了名叫“发
3月15日《自然》杂志精选
封面故事: “狄拉克点”的奥秘 某些固体的电子结构使它们表现出“狄拉克点”,这些点处在凝聚态物理学中很多有趣现象的核心。例如,在石墨烯中,它们使电子的行为就像“狄拉克费米子”一样,能够以光速运动。本期Nature杂志介绍了控制“狄拉克费米子”性质的两种非常不同的方法。
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
苏州纳米所在金纳米棒位点特异性表面功能化中取得进展
纳米材料相比传统材料有着很高的比表面积,因此纳米材料的表面功能性对其理化性质有着重要影响。传统的表面功能化方法均匀作用于纳米材料表面,材料通常表现出单一的表面功能性。近年来研究人员通过各种方法制备出拥有多重表面功能性的纳米材料。但是,这些各向异性的表面功能化方法仍然缺少足够的精度在纳米材料表面任
我国DNA纳米技术研究不断取得新突破
应用前景广阔的新兴领域 DNA纳米技术是利用DNA的分子性质,如自组装的特性,构建出可操控的新型纳米尺度聚集体或超分子结构。此时,DNA的作用不是遗传物质,而是作为结构模板,或是作为计算工具。 DNA纳米技术是一个新兴研究领域,具有广阔的发展前景。2006年,加州理工学院博士Rothe
新软件用DNA创建3D纳米结构
据最新一期《科学进展》杂志报道,美国杜克大学和亚利桑那州立大学研究人员新开发的开源软件程序可让用户绘制圆形的图纸或数字模型,并将它们转化为由DNA构成的3D结构,每个3D结构就是一个微小的空心体,其直径不超过百万分之五厘米,一根针头上可容纳超过50000个这样的微结构。 研究人员表示,这些不仅仅
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,
苏州纳米构建金纳米棒@金纳米粒子手性螺旋超结构
等离子体纳米粒子及其组装结构因为优异的光学特性在纳米科技中具有广泛应用,如超材料、生物传感器、光电器件等。精准构建等离子体纳米结构对于光学特性的深入研究意义重大,而精确调控等离子体纳米粒子的表面功能性质则是进一步获得复杂自组装体系的关键。目前借助各种物理和化学方法,可在纳米粒子表面的一定区域范围
能做工的DNA-分子马达面世
一项7月20日发表于《自然》的研究中,物理学家用DNA链构建了一个分子级马达,并可通过“拧紧”DNA“弹簧”来储存能量。该技术为旨在寻找合成化学和药物递送等领域应用的“DNA折纸术”提供了新技巧。研究团队成员之一、德国慕尼黑工业大学的生物物理学家Hendrik Dietz指出,这不是第一个以DNA为
定制纳米新冠疫苗,广谱高效更具免疫活力
近日,国家纳米科学中心研究员赵潇、聂广军团队与北京生物工程研究所研究员王恒樑团队合作,基于DNA纳米技术构建了形状和大小与新型冠状病毒(SARS-CoV-2)非常相似的定制纳米疫苗,设计并构建了具有不同表面抗原图案参数的纳米新冠疫苗,并探索了这些参数对B细胞活化的影响,在小鼠模型中,系统评估了优
定制纳米新冠疫苗,广谱高效更具免疫活力
近日,国家纳米科学中心研究员赵潇、聂广军团队与北京生物工程研究所研究员王恒樑团队合作,基于DNA纳米技术构建了形状和大小与新型冠状病毒(SARS-CoV-2)非常相似的定制纳米疫苗,设计并构建了具有不同表面抗原图案参数的纳米新冠疫苗,并探索了这些参数对B细胞活化的影响,在小鼠模型中,系统评估了优化后
新型交织折纸结构让机器人能屈能伸
韩国首尔大学科学家在最新出版的《科学·机器人》杂志发表论文,介绍了一种受折纸艺术启发的新型结构——“可折叠可滚动波纹结构”。该结构通过引入“交织”设计理念,既能平滑卷曲折叠,实现极致紧凑的保存状态,又能在完全展开后保持高强度与稳定性,为制造“能屈能伸”的机器人提供了新可能。 传统卷尺式结构通过
DNA二氧化硅固态纳米孔实现精确制备
中科院上海应用物理研究所研究员樊春海与合作者提出了一种框架核酸诱导的团簇预水解策略,将经典硅化学引入DNA结构体系, 成功实现了精确可控的DNA-二氧化硅固态纳米孔制备。该成果于北京时间7月17日凌晨在线发表于《自然》杂志。 近年来,科学家提出了一种全新的DNA自组装方法——DNA折纸技术,即
Nat-Nanotechnol:DNA纳米结构可直接送药进肿瘤
加拿大研究人员发现一种金纳米粒子组装方法,可作为运输工具直接将癌症治疗药物或识别标记传送入肿瘤中。此项研究成果发表在最新一期《自然—纳米技术》杂志上。 研究报告第一作者、多伦多大学生物材料和生物医学工程研究所(IBBME)博士研究生周佑廷在接受科技日报采访时说,要让药物进入
纳米科学进展迅速有趣
近期,纳米科学又有不少有趣的新进展。英国《自然》杂志13日在线发表瑞士洛桑联邦理工大学的研究报告称,依靠一种“纳米窟窿膜”,咸水和淡水之间的“渗透能”也可以发电。研究人员制造了一种二硫化钼纳米膜,只有三个原子厚,这种膜上的纳米洞大小适中,恰好能让咸水中的阳离子通过,拦截了大多数的阴离子。如果膜的
基因折纸有乾坤-DNA研究向3D时代迈进
图片来源:《科学》 对于DNA的比喻在不断增加。它是一串代码、一段螺旋梯,而如今又变成近似折纸的东西。正如将一张平整的纸折叠,能将其变成一只鹤或一朵荷花,研究人员开始意识到,通过成环和折叠形成的复杂模式能帮助人体基因组转变为一些有意义的东西。这种弯曲和旋转可让特定基因同那些距离遥远
科学家利用DNA折纸技术调控免疫信号取得突破
近日,四川大学华西公共卫生学院/华西第四医院劳动卫生与环境卫生学系研究员李玲团队揭示了DNA折纸技术是细胞信号空间调控的一种有前途的策略,为通过空间调控细胞信号通路来开发疾病的针对性药物提供了典型范例。相关研究成果发布于期刊《自然—材料》。类风湿性关节炎是一种常见的自身免疫性疾病,其特征为滑膜炎症和
科学家利用DNA折纸技术成功折叠蛋白质
科学家利用DNA折纸技术成功折叠蛋白质 “折纸”是指通过生物工程手段将蛋白质从一条连续链折叠成三维结构,这是《自然—化学生物学》上一篇文章的研究发现。 DNA 折纸是一种利用特定碱基来设计大量不同的结构,如笑脸、大学校徽和各种盒子等的DNA技术,该技术已经为科学家创造智能材料和研究弄
科学家利用DNA折纸技术调控免疫信号取得突破
近日,四川大学华西公共卫生学院/华西第四医院劳动卫生与环境卫生学系研究员李玲团队揭示了DNA折纸技术是细胞信号空间调控的一种有前途的策略,为通过空间调控细胞信号通路来开发疾病的针对性药物提供了典型范例。相关研究成果发布于期刊《自然—材料》。类风湿性关节炎是一种常见的自身免疫性疾病,其特征为滑膜炎症和
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”
转折性技术横空出世,CryoEM后继有人
图片到视频,纳米技术不断创造着以DNA为介质的文字或影像记录神话,研究人员不断拓展着破译生物结构空间排布的方法。目前,观察DNA、蛋白质或其他复合物通常需要使用先进的显微镜设备以及相匹配的样品处理方法。你很难只通过一种处理,使用一种设备,同时观察许多分子类型,尤其是有着高密度和高通量,或者动态相
华裔学者Nature子刊发布生物医学新技术
生物通报道 很像收银员利用机器扫描包装上的条形码来识别顾客在商店中购买的物品,科学家们利用显微镜和它们自身各种条形码来帮助辨别细胞的各个部分,或是疾病位点的分子类型。但他们的条形码只有极少数的“种类”,限制了科学家们在任何时间研究的细胞样品中对象的数量。 近日来自哈佛大学维斯生物工程研
DNA-蛋白复合结构的多级可控构筑获新突破
近年来,一些科学家利用非共价交联手段,进行DNA支架—蛋白质复合纳米结构的组装研究。但是,这些研究往往局限于特殊蛋白个体在DNA支架上的结合排布,并且不涉及后续组装调控。构建更加高级而有序的DNA—蛋白质复合结构,并实现蛋白分子化学计量学和原位组装调控,是发展基于核酸和蛋白质的杂化生物纳米材料所
著名科学家颜颢Science发表重大技术突破
Francis Crick在1953年绘制的一张粗糙的铅笔素描画是伦敦维尔康姆图书馆(Wellcome Library)贵重的馆藏之一。这张素描图第一次展示了DNA的双螺旋结构。然而几乎没人预料到了DNA简单的自组装特性以及它万能的承载信息的能力,能被应用到Watson和Crick(或事实上,大
国家纳米中心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”