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

国家纳米中心利用核酸自组装结构实现基因药物递送

  基因治疗是一类在疾病发生的最根本层面上实现相关治疗的研究策略。现已上市的基因治疗药物大多是以病毒为载体实现基因递送的。病毒载体的引入无疑会引起人们对该类治疗体系的生物安全性产生顾虑。因此,发展生物相容的基因递送载体就显得越来越重要,并且成为具有挑战性的前沿课题之一。近年来发展起来的DNA折纸纳米

青年华裔学者Science封面获技术突破

  来自哈佛大学的一个研究组将DNA当做到积木,玩得不亦乐乎,在过去半年里接连发表了多篇Nature,Science文章,为生物学,纳米科学提供了重要的研究工具,具有重要的医药应用价值。   这一研究组就是华裔科学家印鹏(Peng Yin,音译)的研究组,印鹏的主要研究兴趣是基于触发分子几何学

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

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...(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...(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)

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...(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

纳米刀消融术麻醉管理

患者,女,62岁,体重54kg,ASAⅢ级。因“胰腺癌伴肝转移化疗介入治疗后半月余”入院,拟在全麻下行“胰腺肿瘤纳米刀消融术”。既往无传染病病史,无高血压、心脏病、糖尿病等慢性病史。确诊胰腺恶性肿瘤后经八个周期的化疗后病情稳定,各项指标除CA125 56.73U/ml,CA199 181.3U/ml

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

我国研究人员实现制备大尺寸DNA纳米管

   自从20世纪80年代DNA纳米技术的概念提出以来,利用DNA模块、DNA折纸及环状DNA等多种方法都可实现DNA纳米管的自组装,但其尺寸均受到了严重限制,目前报道的DNA纳米管直径大多小于100纳米。因此,制备大尺寸DNA纳米管为科学界面临的重大挑战。但是由于DNA自身良好的生物相容性,使得D

上海交大杰出人才最新发表Science文章

  来自上海交通大学,美国埃默里大学,乔治亚理工学院等处的研究人员发表了题为“Reconfiguration of DNA molecular arrays driven by information relay”的文章,构建出了可以在两个不同形状之间可逆切换迷你DNA机器,这将可以用于制造纳米传感

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

尹鹏团队不到三个月连发《Nature》、《Nature》子刊

  合成生物学家和纳米生物学家门正在利用DNA重建,设计由自我组装材料构建的药物释放纳米结构。这些分子期间可感知周围环境,采取恰当的应对策略。如检测身体环境中的炎症或毒素等。卢冠达团队报道新型基因电路,自动触发癌细胞免疫攻击  虽然这些纳米级应用设备往往涉及数以千计的DNA序列,但目前为止,研究人员

Science新突破:RNA折纸技术诞生

  Aarhus大学和加州理工的科学家们发明了RNA折纸技术(RNA origami),将一条RNA链编织成为多种复杂的结构。这一突破性成果发表在本周的Science杂志上。  与现有DNA折纸技术不同的是,RNA折纸需要RNA聚合酶的参与,大量RNA可以同时折叠成指定形状。另外,RNA折

我国学者在医学纳米机器人肿瘤治疗方面取得进展

  《Nature Biotechnology》于2018年3月刊发了国家纳米科学中心聂广军、丁宝全和赵宇亮院士课题组与美国亚利桑那州立大学颜灏课题组合作完成的工作(“A DNA nanorobot functions as a cancer therapeutic in response to a

我国学者在医学纳米机器人肿瘤治疗方面取得重大突破

  《Nature Biotechnology》于2018年3月刊发了国家纳米科学中心聂广军、丁宝全和赵宇亮院士课题组与美国亚利桑那州立大学颜灏课题组合作完成的工作(“A DNA nanorobot functions as a cancer therapeutic in response to a

Nature-Materials:基于DNA纳米机器的肿瘤疫苗研究新进展

  近日,国家纳米科学中心研究员丁宝全课题组在DNA纳米机器用于精准化智能化肿瘤疫苗研究中获进展。相关研究成果以A DNA nanodevice-based vaccine for cancer immunotherapy为题,发表在Nature Materials上。  恶性肿瘤是危害人类健康的重

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

第二届全国生物传感、生物芯片与纳米生物技术论坛召开

  5月24日-25日,第二届全国生物传感、生物芯片与纳米生物技术高端论坛(BBN China 2019)在山东济南召开,包括5位国内外院士在内的三百余位专家学者、研究生和业界代表参加会议。中国生物工程学会副理事长兼秘书长马树恒,山东省科技厅厅长唐波,济南市副市长孙斌,齐鲁工业大学(山东省科学院)校

Nature-Materials-|-南京邮电大学汪联辉/高宇/晁洁-智能DNA纳米器件,精确溶栓!

南京邮电大学汪联辉、高宇及晁洁共同通讯在Nature Materials在线发表题为“An intelligent DNA nanodevice for precision thrombolysis”的研究论文,该研究描述了一种使用智能DNA纳米器件精确递送和精确给药组织纤溶酶原激活剂(tPA)的方

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,

西安交大医学部成功制备大尺寸DNA纳米管

  DNA自身具有良好的生物相容性,因此DNA纳米管在药物运载、生物反应器等方面有着可观的应用前景。自从20世纪80年代DNA纳米技术的概念提出以来,利用DNA模块、DNA折纸及环状DNA等多种方法都可实现DNA纳米管的自组装,但其尺寸均受到了严重限制,目前报道的DNA纳米管直径大多小于100nm。

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

什么是DNA纳米技术

脱氧核糖核酸(英语:Deoxyribonucleic acid,缩写为DNA)又称去氧核糖核酸,是一种分子,可组成遗传指令,以引导生物发育与生命机能运作。主要功能是长期性的资讯储存,可比喻为“蓝图”或“食谱”。其中包含的指令,是建构细胞内其他的化合物,如蛋白质与RNA所需。带有遗传讯息的DNA片段称

我国科学家实现原子级石墨烯可控折叠

  探索新型低维碳纳米材料及其新奇物性是世界前沿的科学问题之一。二维的石墨烯晶格结构被认为是其他众多碳纳米结构的母体材料,受局域空位、增原子、边界等缺陷结构的影响,在单原子层次上精准构筑和调控基于石墨烯的低维碳纳米结构仍存在巨大挑战。  最近,北京凝聚态物理国家研究中心高鸿钧研究团队首次实现了原子级

谈及DNA,仍然只想起双螺旋结构,那你Out了!

  提起DNA,我们还是想起经典的双螺旋结构?那你Out了。利用DNA中的碱基配对原则,科学家们能够利用DNA分子构建出各种各样的结构,而且这些结构具有远非我们能够想象的用途。  DNA是大自然中一种最为神奇的分子之一。从微观而言,它携带的遗传指令是产生地球上几乎任何一种生物所必需的。如今,科学家们

DNA纳米机器人可改造人造细胞-为合成生物学发展提供全新工具

德国斯图加特大学第二物理研究所领导的团队开发出可改造人造细胞的DNA纳米机器人。这一创新技术能控制合成细胞中脂质膜的形状和通透性,为合成生物学发展提供了全新工具。相关成果发表在最新一期《自然·材料》杂志上。可重构DNA纳米机器人在合成细胞表面工作。图片来源:德国斯图加特大学细胞的形态对生物功能至关重

英国剑桥大学称折纸结构材料可提升护具抗撞能力

  英国剑桥大学23日宣布,该校与其他机构的研究人员制造出一种具有折纸状结构的新型材料,能更好抵御不同角度的撞击。未来这种材料有望用于新一代护具,供运动员和士兵等人使用。  研究人员利用3D打印技术将聚合物粉末塑造成这种具多层折纸结构的弹性材料。这种特殊结构有利撞击能量快速消散,使得新材料的防护性能