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

《科学》:纳米壳自组装结构呈独特光学性能

  据美国物理学家组织网5月28日(北京时间)报道,美国科学家找到了一种方法,使7个“纳米壳”(nanoshell)自组装成一个具有独特光学性能的“七聚物”。科学家表示,就像儿童使用积木搭建出复杂的建筑物或者车辆一样,这种自组装纳米粒子的方法可以用来制造能够捕捉、存储和弯曲光线的复杂物体,比如化学传

国家纳米中心非形状依赖对称性纳米棒组装研究获进展

  微纳加工方法分为“自上而下”和“自下而上”两种基本类型。前者是目前广泛应用于微纳加工领域的主流技术,但其由于受到物理极限的制约,一般加工分辨率在几十纳米量级上。后者则可在更小的尺度(包括分子尺度)上实现加工,被认为是一种突破物理限制的有效途径。然而,“自下而上”的组装方法由于科学认知和实验技术的

DNA支架能自组装成单电子器件

   据美国电气和电子工程师协会《光谱》杂志官网近日报道,芬兰科研人员研究发现,DNA(脱氧核糖核酸)支架无需低温环境,就能够自组装成固定模型,并将纳米颗粒融合到功能性结构中,集成单电子器件。相关成果发表在近期《纳米通讯》杂志上。   DNA支架技术是纳米生物学的重要组成部分。DNA分子除具有基因的

新研究显示原始DNA可能通过自发组装形成

这张图片显示的是一滴凝聚的纳米DNA(nano-DNA),其中的小颗粒是处于液晶相的纳米DNA,图片左侧呈现的是偏振光下的情景。这些液晶颗粒扮演“微型反应堆”的角色,短DNA在这里连接成为多聚物长链,这一过程无需生物学机制的帮助。  一项由美国科罗拉多大学博尔德分校和意大利米兰大学完成的新研究发现,

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

苏州纳米所在三维离散纳米结构可控组装方面取得新成果

     纳米材料具有各种优异的理化性质。将纳米材料组装成有序的超结构,是研究纳米材料间相互作用和构建新型纳米器件的关键一步。模板指导法是应用最为广泛的“自下而上”的策略。与化学合成以及物理加工所得模板相比,生物材料模板大小均质、易于改造和易于大量制备,在指导纳米结构组装方面具有独特优势。  最近,

纳米结构单元组装与仿生纳米复合材料研制取得进展

无序纳米线被组装成具有周期性结构的有序一维超细纳米线薄膜  目前,国际上有关纳米结构组装技术与仿生结构材料研究领域的挑战之一,是如何实现将功能化的纳米结构单元组装成有序的组装体,以获得新的功能和应用。受具有优越力学性能的生物材料体系如贝壳、飞鸟骨骼等微观结构与其性能关系的启示,如何仿

《自然—材料学》:自组装纳米结构性能超越骨骼

    我们知道,鸟类的骨骼和树木的树干结构都经过了长期的自然进化,才达到强度和密度的完美平衡。美国科学家最近发现,自组装纳米结构能够超越这些自然界的“鬼斧神工”,在更加多孔的同时,又不会过于降低强度。相关论文发表在6月的《自然—材料学》上。 进项该项研究的是美国Sandia国家实验室、新墨西哥大学

《自然—材料学》:自组装纳米结构性能超越骨骼

    我们知道,鸟类的骨骼和树木的树干结构都经过了长期的自然进化,才达到强度和密度的完美平衡。美国科学家最近发现,自组装纳米结构能够超越这些自然界的“鬼斧神工”,在更加多孔的同时,又不会过于降低强度。相关论文发表在6月的《自然—材料学》上。 进项该项研究的是美国Sandia国家实验室、新墨西哥大学

新算法将更好组装DNA序列-检测特殊遗传突变

  刊登在国际杂志Bioinformatics上的一项研究论文中,来自杨百翰大学(Brigham Young University)的研究人员开发了一种新方法来进行人类基因组的装配,而且这或许可以帮助鉴别引发常见遗传障碍的新型突变。  这种新方法依赖于一种新算法,其可以非常敏感地检测DNA序列的特异

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

苏州纳米所冷凝微滴自驱离纳米仿生界面研究获进展

  中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所高雪峰课题组在冷凝微滴自驱离纳米仿生界面的设计、制备、性能调控及潜在应用上取得研究进展。  受蝉翼及弹射孢子表面冷凝液滴融合自去除原理启发,高雪峰课题组首先仿制了聚合物纳米乳突及纳米锥阵列结构,冷凝动力学研究显示,聚合物纳米乳突顶部尖锐化是确保冷凝微滴融合自

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

荧光自组装体纳米尺度结构演变和生长动态

近日,大连化物所分子探针与荧光成像研究组(1818组)徐兆超研究员团队实现了对荧光分子自组装体在2nm尺度的超分辨荧光成像,发现了基于分子间弱相互作用的结构演变和动态组装过程,为超分辨成像空间分辨率迫近1nm、聚集发光材料的发光机理研究、组装体结构—功能的解析提供了新思路。  分子自组装是物质世界功

迄今最小纳米管造出自组装无泄漏管道

美国约翰斯·霍普金斯大学(JHU)研究人员设计出由最小纳米管组成的无泄漏管道,可自我组装和自我修复,且可将自己连接到不同的生物结构,这是创建纳米管网络的重要一步,该网络将来有望用于向人体中的靶细胞提供专门的药物、蛋白质和分子。研究成果发表在7日的《科学进展》杂志上。 研究团队的方法基于一种既定技

新型自组装纳米抗菌肽可高效杀灭耐药菌

近日,中国农业科学院饲料研究所活性肽与饲料创新团队研发出一种通过形成纳米网捕获杀菌的高稳自组装抗菌肽,相关研究成果发表在《化学工程杂志》(Chemical Engineering Journal)上。 抗菌肽凭借其强效杀菌能力和不易诱发耐药性的优势备受瞩目,但其体内生物利用度低是制约临床应用的关键瓶

迄今最小纳米管造出自组装无泄漏管道

  美国约翰斯·霍普金斯大学(JHU)研究人员设计出由最小纳米管组成的无泄漏管道,可自我组装和自我修复,且可将自己连接到不同的生物结构,这是创建纳米管网络的重要一步,该网络将来有望用于向人体中的靶细胞提供专门的药物、蛋白质和分子。研究成果发表在7日的《科学进展》杂志上。  研究团队的方法基于一种既定

中国科大实现细胞内外智能自组装不同纳米纤维

  近日,中国科学技术大学教授梁高林课题组设计出一种新型“智能”小分子水凝胶前驱体,可以实现细胞内外环境的区分并组装成不同结构的纳米纤维。该研究成果发表在8月17日的《美国化学会志》上(J. Am. Chem. Soc., DOI: 10.1021/jacs.6b06903)。论文第一作者为课题组的

体内原位自组装的新型生物纳米材料助力肿瘤治疗

  随着纳米生物技术和纳米医药的发展,生物活性分子体内原位构筑超分子组装体的概念越来越受人们的重视。实现对聚合物的可控组装调控,对改进材料在体内的生物效应和安全性,具有重大意义。但是,由于生物医用材料在体内的生物过程极其复杂,如何实现聚合物在病生理条件下的组装调控,是医用高分子领域极具挑战性的科学问

真核基因组的组装,有纳米孔就够了

  生物通报道 农业生物技术公司KeyGene近日只利用纳米孔测序仪MinION生成的序列,组装了立枯丝核菌(Rhizoctonia solani)的基因组。立枯丝核菌是一种农业害虫,感染一些重要的经济作物,包括玉米、水稻和大豆。  在BioRxiv网站的预印本上,KeyGene的Martin de

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

新方法让纳米材料组装合成“指哪长哪”

   可以按照自己的意愿,在纳米结构上的指定位置进行其他金属元素的再生长和功能化,还能根据需要分成多个步骤进行纳米合成……记者16日从南京工业大学获悉,该校陈虹宇教授团队设计开发的纳米材料全新合成方法,为纳米科技领域提供了一种前所未有的合成能力,相关研究成果日前发表在《自然·通讯》上。 据论文共

化学所纳米粒子精确图案化组装研究取得进展

  纳米粒子作为构筑精细结构和器件的基本材料单元,在光电器件等领域具有巨大的应用前景。因而纳米粒子的精确组装与图案化组装成为纳米科技研究领域的一个热点。  在国家自然科学基金委、科技部和中国科学院的大力支持下,中国科学院化学研究所绿色印刷重点实验室和有机固体重点实验室的科研人员在纳米粒子制备、组装和

原子层组装技术实现多重纳米结构的精准调控加工

  利用各种纳米加工技术制备的纳米结构和器件在微纳光子学、微纳电子学、生物学及纳米能源等领域发挥了重要作用,但同时也对纳米加工的尺寸、形状、空间排列和组装等工艺控制提出了越来越高的要求。现有的传统纳米加工技术(如电子束曝光、聚焦离子束直写、阳极氧化和自组装技术)通常在实现无序、杂化、不规则及变径等特

研究构筑形貌可变自组装有机纳米晶体光敏材料

近日,西安交通大学化学学院党东锋教授、孟令杰教授研究团队利用非对称的D-A型聚集诱导发光(AIE)分子TIBT构筑了一种形貌动态可变的自组装有机纳米晶体光敏材料。该成果发表在《先进材料》上。与对称的D-A-D型分子DTIBT相比,TIBT在固体状态下具有相近的长波长发光(600-850 nm)和更为

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

杆状病毒衣壳蛋白可以组装为柔性纳米管

  近日,中国科学院武汉病毒研究所曹晟课题组在杆状病毒衣壳蛋白组装体结构及应用方面取得新进展。研究发现杆状病毒衣壳蛋白可以在体外条件下可控地组装为柔性纳米管,该纳米管具有两种明显不同的组装形式,可以作为纳米平台高密度地展示多种外源蛋白。相关工作在线发表于美国化学会《应用材料与界面》(ACS Appl

基于灰度纳米组装加工方法多维可控结构色超表面

  结构色,又称物理色,是由光与物体表面微纳结构相互作用产生的颜色效果。相比于化学染料,结构色依赖物体在微纳尺度下的构型,而非材料本身的特性实现色彩的操控,在色彩鲜艳度、寿命以及分辨率方面具有显著的优势,可以应用在下一代高分辨显示设备及密码学器件中。光学超表面作为一种亚波长人工结构,能够在有限的空间

苏州纳米所在冷凝微滴自驱离纳米仿生界面研究中取得进展

  冷凝微滴自驱离纳米仿生界面近年来已经引起科学界和产业界的高度关注,因为这种新型传热传质界面可用于设计开发高性能相变基热控器件以满足电子器件日益增长的散热需求、研制更节能环保的热泵/空调散热器以及开发其它新型的节能热控系统。不同于常规疏水表面的珠状冷凝液滴重力滑离模式,这种新型纳米仿生界面可实现小