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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

研究发展分钟量级快速DNA折纸术新方法

  中科院上海应用物理所物理生物学研究室与苏州纳米所和丹麦奥胡斯大学合作,在DNA纳米折纸术研究方面取得了重要进展,相关结果在线发表于《美国化学会志》并于近期正式刊出(J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 696-702)。该研究工作发展了一种分钟量级的快速DNA折纸术新

折叠DNA有望精准制备纳米材料

DNA纳米折纸术已被应用于光学材料的诸多领域。图片来源:科界App  DNA折纸术虽然给纳米材料带来了无限的想象空间,但是,想要随心所欲地折叠DNA链,说起来容易做起来难。  DNA只能是双螺旋结构吗?当然不是,它还可以是网状、方形、心形,甚至可以拼出复杂的“中国地图”。  需要通过光学显微镜才能查

折叠DNA有望精准制备纳米材料

  DNA只能是双螺旋结构吗?当然不是,它还可以是网状、方形、心形,甚至可以拼出复杂的“中国地图”。  需要通过光学显微镜才能查看的DNA链,科学家竟然也能像折纸一样,把它们有目的地折叠成各种纳米结构,这也被称为DNA纳米折纸术。  作为一种精确高效的DNA自组装方法,DNA纳米折纸术应用的范围越来

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

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”

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”

核酸自组装纳米结构的肿瘤靶向治疗方面获进展

  化疗是治疗癌症的主要手段之一,顺铂和卡铂等铂类化合物作为一线化疗药物被广泛应用于癌症的临床治疗。铂类药物的抗肿瘤活性主要基于其与DNA的共价或非共价作用,这类相互作用是没有细胞选择性的,因而在利用铂药进行化疗的过程中会出现严重的毒副作用,包括肾毒性、耳毒性和神经毒性等。发展新的铂药给药策略以提高

上海应物所在DNA纳米泵研究方面取得进展

  近期,中国科学院上海应用物理研究所研究人员基于界面精确自组装技术实现了质子驱动的DNA纳米泵。相关结果发表于Adv. Mater.(2016,28,DOI: 10.1002/adma.201506407),并被Nature Reviews Materials 杂志作为研究亮点,以Pump fic

新型金属—DNA材料实现高效核酸递送

  近日,中科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。相关研究成果发表在《德国应用化学》杂志上。  作为一种功能性生物大分子,DNA已被广泛用于分析化学、医学诊断和疾病治疗。由于DNA难以穿过细胞膜且易被降解,如何实现DNA有效递送成为该领域发展的关键。  

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

苏州纳米所利用DNA折纸术构建金纳米棒

  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

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

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

纳米孔测序技术发展简介

  随着对DNA结构和序列的研究,DNA测序技术不断发展,成为生命科学研究的核心领域,对生物、化学、电学、生命科学、医学等领域的技术发展起到巨大的推动作用。利用纳米孔研究出新型的快速、准确、低成本、高精度及高通量的DNA测序技术是后人类基因组计划的热点之一。  纳米孔测序技术发展简介  纳米孔检测技

深圳先进院在DNA纳米材料研究中取得新进展

  5月24日,Nature集团期刊《科学报告》(Scientific Reports)刊发了中国科学院深圳先进技术研究院生物医药与技术研究所粟武研究员科研团队与英国以及美国同行合作,在DNA与其序列特异性识别分子自组装纳米材料方面的研究成果,论文题目为《吡咯-咪唑聚酰胺控制能量在三叉

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。

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

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

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。

丁宝全课题组: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

上海应物所发展出高性能DNA-金纳米粒子复合探针制备新方法

     DNA-金纳米粒子的复合探针是一种常用的纳米生物材料,在生物检测、治疗乃至纳米光子学中具有广泛的应用。   最近,中国科学院上海应用物理研究所物理生物学实验室的研究人员发展出一种制备高性能DNA-金纳米粒子复合探针的新方法。这种探针不仅避免了使用修

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

“DNA制造业”两大障碍被攻克

  据物理学家组织网12月13日报道,最近,一个由德国慕尼黑工业大学(TUM)领导的国际研究小组,克服了DNA(脱氧核糖核酸)纳米技术进入现实应用的两个主要障碍:效率和质量。他们开发出一种DNA结构现实检查技术,使制造一批复杂DNA产品的时间从一个星期缩短到几分钟,而且产品合格率接近 100%。

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

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

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

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

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,

上海应物所合作开发出一种基于DNA纳米技术的生物传感平台

  生物传感器是一类在临床检测、遗传分析、环境检测、生物反恐和国家安全防御等领域具有重要应用的传感器件。最近,中科院上海应用物理所物理生物学实验室和美国亚利桑那州立大学的研究人员合作发展了一种基于DNA纳米技术的三维DNA纳米结构探针,并在此基础上构建了一类新型的生物传感平台,实现了对基因和蛋白质高

Nature子刊:基于DNA折纸纳米结构的可快速解毒纳米抗凝剂

  透析环路中产生的凝血反应是急慢性肾损伤患者进行血液透析时出现的一种问题。肝素与低分子量肝素常用于临床血液透析过程中,但具有不良反应;而其解毒剂鱼精蛋白具有一定的毒性。开发出高效、可控、安全的抗凝剂用于透析,是临床实践的重大需求。与直接清除循环系统中的抗凝药物相比,利用解毒剂对其活性进行控制是一种