我国科学家在DNA自组装技术方面取得突破
仿生纳米孔道结构的设计与构建是生物分析、合成化学和限域催化领域的热点。经典的蛋白质纳米孔道结构精确,然而其可控性和稳定性较差;通过电子束刻蚀固态纳米孔道成本高、重复性差、通量低。自组装DNA纳米结构合成纳米孔道具有可编程设计、成本低廉、通量高等优点,但DNA孔道结构的刚性和稳定性成为阻碍其广泛应用的瓶颈。因此,如何提升DNA结构的强度已成为DNA纳米技术领域的一个巨大挑战。 在国家重点研发计划纳米科技重点专项项目“精确自组装纳米标记分析方法在前列腺癌早期检测与预后中的应用研究”的支持下,中国科学院应用物理研究所樊春海团队在发展精确自组装的框架核酸并应用于生物分子界面调控,发展高灵敏生物传感检测和活细胞分析等方面开展了深入研究,提出了一种框架核酸诱导的团簇预水解策略,将经典Stöber硅化学引入DNA结构体系,成功实现了精确可控的DNA-二氧化硅固态纳米结构的制备,可在纳米尺度上将DNA序列编码的自组装结构精确复制成具有刚......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
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
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,
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
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
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...(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
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
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
“折纸DNA”设计控制病毒组装
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/7/504958.shtm 衣壳涂层在不同厚度和形状的结构上的适用性。图片来源:《自然·纳米技术》科技日报北京7月17日电 (记者张梦然)据发表在最新一期《自然·纳米技术》上的一项研究,澳大利亚格里菲斯
细胞化学词汇DNA自复制
中文名称:自复制英文名称:self-replicating定 义:质粒或其他染色体外DNA分子复制的时间以及速率不受染色体DNA控制的过程。应用学科:细胞生物学(一级学科),细胞遗传(二级学科)
JACS—李明小组—自组装纳米材料研究
近日,中科院物理所软物质物理实验室李明研究组,在自组装纳米材料研究中取得最新进展。他们利用表面活性剂分子的自组装特性来分散并排列直径约3 nm的半导体量子点,获得了固体表面大面积高度有序的纳米颗粒-磷脂多层复合结构。该方法对于不同纳米颗粒(包括生物大分子、碳纳米管等)及不同种类的表面活性剂分子都具有
亚纳米膜可实现同步自组装
据美国物理学家组织网近日报道,未来学家曾设想过一种分子通道聚合物膜,可用来捕获碳,生产以太阳能为基础的燃料,或进行海水淡化处理,不过前提是这类聚合物膜可以很容易地大规模制造。美国科学家最近开发出一种具有高度均匀亚纳米通道的自组装聚合物膜,首次实现了在宏观尺度上利用有机纳米管制备功能
Nature:可自我组装的纳米颗粒疫苗
目前市面上的商业化流感疫苗的制造主要使用灭活的完整病毒,而这类疫苗需要定期重制,以靶标下一季最可能流行的病毒菌株。 现在,美国国家过敏和传染病研究所的科学家们终于找到了对抗流感病毒,为机体提供更好保护的新式武器,它就是一种能够进行自我组装的纳米颗粒,而且不需要如此频繁的更新,因为它们诱导产
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
纳米机械力引发细胞自噬
机械力刺激在细胞生长、分化与通讯等重要生命活动中发挥关键作用。近年来,机械门控离子通道蛋白Piezo的发现为在分子水平理解机械力对于生物体的作用奠定了基础。然而,如何在单细胞水平定量分析机械力对于细胞效应的作用仍然是一个难题。近日,上海交通大学樊春海院士、邵志峰教授与中国科学院上海高等研究院胡钧
自洁不反光纳米结构玻璃
玻璃zui能被辨认的特点之一是能够反射光线,而美国麻省理工学院研究人员在玻璃表面创建出一种纳米结构,使其几乎消除了反射。由于它没有眩光,而且表面的水滴能如小橡胶球一样反弹,令人几乎无法辨认出这是玻璃。该研究结果刊登于美国化学会的《ACS纳米》期刊上。该玻璃的表面结构为高1000纳米、基底宽200纳米
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
美让拟肽自我组装成纳米绳子
据美国物理学家组织网1月18日报道,美国科学家在最新一期的《美国化学学会会刊》上表示,他们“诱导”聚合物自我编织成了束状的纳米绳子,该纳米绳基本达到了生物材料所具有的复杂性和功能,且非常坚固,足以应付受热和干燥等恶劣环境,这是科学家在研制具备天然材料复杂性和功能的自组装纳米材料道路
高电压纳米发电机和自驱动纳米器件问世
(a)基于垂直于基片生长的纳米线所设计的纳米发电机((VING)。(b)基于平行于基片多行生长的纳米线所设计的纳米发电机(LING)。(c)基于一行平行于基片生长的氧化锌纳米线所组成的纳米发电机。(d)在微小形变下能产生1.2伏输出电压的纳米发电机的光学照片。 继2006年发明纳米发电
单链Oligo合成与DNA组装技术-(一)
合成生物学作为迅速发展的交叉学科,已在生物医药、新材料、诊断、能源和数据储存等领域展现越来越广泛的应用潜力。合成基因组学作为合成生物学的重要研究方向,着重于新生命体系的从头设计与合成,其以Oligo(寡核苷酸链)合成、拼装和转移等核心技术为支撑。新生命体系的从头设计与合成不仅需要合成组成基因组的小片
单链Oligo合成与DNA组装技术-(二)
2.2 Golden Gate组装Golden Gate组装技术是基于非同源重组的代表性技术,其利用Ⅱ型限制性酶 BsaⅠ在识别位点外部切割的特性,设计特异的突出序列同时组装多个片段,且酶切和酶连可以同时进行,原理如图3所示。首先,扩增目的片段,在两端加上BsaⅠ识别序列,同时在识别序列内侧
纳米自清洁涂料新型制备技术问世
记者从中科院合肥物质科学研究院获悉:近日该院技术生物所吴正岩课题组利用新型技术手段研制出纳米自清洁涂料,该技术原材料成本低至5000元/吨,实验表明可使涂料表面灰尘污渍降低50%以上,节省人工成本50%以上。 绿色生产方式是当前涂料领域发展的主要趋势,迫切需要通过科技创新发展低成本、高效率、稳
国家纳米科学中心纳米粒子自组装合作研究取得重要成果
无机纳米粒子的可控自组装是实现其在宏观尺度实际应用的最有效途径。国家纳米科学中心纳米材料研究室唐智勇研究组近两年围绕无机纳米粒子组装的可控制备和功能调控开展了系列研究工作。 在前期研究工作(J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 2886-2888; J. Am. Che