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要,这一概念符合“形式追随功能”的设计原则。该原则强调结构应根据其预期用途来决定,而能否将此原则应用于人造细胞,正是合成生物学面临的重要挑战之一。随着DNA纳米技术的发展,科学家现已能够构建足够大的运输通道,允许治疗性蛋白质穿过细胞膜,为解决这一挑战提供了希望。利用信号依赖性的DNA纳米机器人,团队此次实现了与合成细胞的可编程交互,这是应用DNA纳米技术调控细胞行为的重要一步。他们利用一种模仿活细胞的简单结构——巨型单层囊泡(GUV),通过DNA折纸技术构造可重构纳米机器人。这种机器人能够在微米尺度上改变周围环境,并且成功地影响了GU......阅读全文
科学家研究利用精子为纳米机器人供能
北京时间12月5日消息,据《科学日报》杂志4日报道,根据一项最新研究显示,纳米仪器将采用一种为精子长距离游动提供能量的生物途径,用来释放药物,或者在人体内执行机械功能。 科内尔贝克动物健康研究所的研究人员进行的这种研究,可能是首次证明了如何能将多级生物学途经在人造设备中组装起来,并发挥功能。特拉维
纳米机器人可像蝙蝠一样搜寻脑肿瘤
研究人类大脑最深处区域绝非易事,而在大脑中爬行的微型机器人或许能帮上忙。 这是一个诱人的想法,但问题在于如何指挥此类纳米机器人在大脑中穿梭。一种方法是通过编程让它们像捕猎食物的蝙蝠一样搜寻。全世界的工程师正致力于研发各种设计的纳米机器人,尤其是能在人体内释放药物的机器人。来自希腊国立雅典理工
能精确锁定并杀死癌细胞的纳米机器人问世
最近,来自加拿大著名学府——麦吉尔大学,蒙特利尔大学和蒙特利尔工学院的研究者们经过合作,在癌症治疗领域取得了一项重大突破。他们研制出一款纳米机器人,可以在人体血管内运行,精准地锁定癌细胞并投递药物。这是目前世界上最先进的药物投放系统,因为它完全不会损伤正常人体组织和器官;此外这意味着病人可以大大
未来的体内医生:纳米机器人可精确找到癌细胞
在全球科技大会上谷歌X实验室生命科学小组负责人安德鲁·康拉德透露,谷歌正在设计一种纳米磁性粒子,这种粒子可以进入人体循环系统,进行癌症和其他疾病的早期诊断与治疗。 这种纳米磁性粒子就是大名鼎鼎的“纳米机器人”。纳米机器人的概念最早是由诺贝尔物理学奖 得主理查德·费曼1959年提出的。他认为人类
精准送药微纳米机器人有望杀死胶质瘤细胞
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/12/514986.shtm据了解,脑胶质瘤是严重危害人类健康的恶性肿瘤,患者中位生存期不到15个月,目前临床采用的治疗手段包括手术治疗、放化疗和靶向治疗等。其中,靶向治疗面临着由于血脑屏障的阻隔使得大部分药物
精准送药微纳米机器人有望杀死胶质瘤细胞
据了解,脑胶质瘤是严重危害人类健康的恶性肿瘤,患者中位生存期不到15个月,目前临床采用的治疗手段包括手术治疗、放化疗和靶向治疗等。其中,靶向治疗面临着由于血脑屏障的阻隔使得大部分药物分子不能够进入脑组织的难题。 近期,中国科学院沈阳自动化研究所与中国医科大学附属盛京医院合作,科研团队研制了一套
编程“纳米机器人”可关闭疾病相关蛋白质
据物理学家组织网7月16日报道,美国佛罗里达大学研究人员开发出一种微小的“纳米机器人”,可经过编程关闭基因生产线上产出的疾病相关蛋白质,将细胞水平治疗疾病向前推进了一步。相关论文发表在美国《国家科学院学报》上。 纳米粒子可作为诊断、监控、治疗疾病的应用基础工具而出现,如基因测试设备、基因标
美研制出纳米机器人-可清理动脉血管垃圾
在二维物体表面行走的“纳米蜘蛛”机器人 “纳米蜘蛛”机器人复制出了另一个机器人,继而被染成绿色,并朝红色目标移动 美国哥伦比亚大学科学家近日成功研制出一种由DNA分子构成的“纳米蜘蛛”微型机器人,它们能够跟随DNA的运行轨迹自由地行走、 移动、转向以及停止,并且它们能够自
纳米孔可成为DNA快速阅读器
据《每日科学》近日报道,由美国华盛顿大学物理学家领导的研究小组设计了一种新技术,可在纳米孔内对DNA进行快速测序,而且价格比较便宜。新方法可为癌症、糖尿病或某些成瘾患者量身绘制个性化基因测序蓝图,提供更加高效的个体医疗。 论文主要作者、华盛顿大学物理教授简斯·冈德拉克表示,
纳米孔尺度对DNA输运速度的影响
图一:实验示意图 图二:分子动力学仿真模型示意图 基于纳米孔单分子传感器的第三代DNA测序技术,因其低成本,高通量等优势很有可能成为人类测序史上的创举。最近的一项研究发现,DNA在穿过10.8纳米的纳米孔道时的速度比穿过4.8纳米的纳米孔的速度降低了一倍,这对于实现DNA减速及单碱基精准测序
纳米孔测序发现DNA损伤的新策略
最近,美国犹他大学的化学家们,设计了一种新的方法来检测DNA化学损伤,DNA损伤有时会导致基因突变,引发许多疾病,包括各种癌症和神经系统疾病。相关研究结果发表在十一月六日的《NatureCommunications》。 本文通讯作者、化学教授CynthiaBurrows说:“我们更进一步了解了
纳米涂层细菌可有效转运口服DNA疫苗
标记免疫疗法治疗癌症又向前迈进一大步,科学家已经证明了纳米涂层细菌能有效转运口服DNA疫苗,这种疫苗能刺激人体自身的免疫系统发挥作用并摧毁癌细胞。这是第一次纳米涂料用于经体内细菌转运口服DNA疫苗。 与未经涂层的细菌相比,涂层细菌可以绕过很多“路障”,这些“路障”到目前为止限制了免疫反应,成
纳米涂层细菌可有效转运口服DNA疫苗
标记免疫疗法治疗癌症又向前迈进一大步,科学家已经证明了纳米涂层细菌能有效转运口服DNA疫苗,这种疫苗能刺激人体自身的免疫系统发挥作用并摧毁癌细胞。这是第一次纳米涂料用于经体内细菌转运口服DNA疫苗。 与未经涂层的细菌相比,涂层细菌可以绕过很多“路障”,这些“路障”到目前为止限制了免疫反应,成为
调控微观结构刚性的DNA折纸纳米器件
9月14日,华中科技大学生命科学与技术创新基地本科生创新团队BIOMOD HUST-China再次传来捷报:团队论文《A DNA Origami Mechanical Device for the Regulation of Microcosmic Structural Rigidity》(可用
纳米孔测序技术有望颠覆DNA测序市场?
Scott Tighe(左)等研究人员利用MinION设备在南极泰勒谷测序微生物DNA。 “我们能从手机上的残留物预言谁刚吃了一个橘子或者谁吃了猪肉。”美国纽约威尔康奈尔医学院计算生物学家Mason表示。你们相信吗?Christopher Mason有一个喜欢在会议上展示的技巧。通过从志愿者手机
纳米孔测序发现DNA损伤的新策略
最近,美国犹他大学的化学家们,设计了一种新的方法来检测DNA化学损伤,DNA损伤有时会导至基因突变,引发许多疾病,包括各种癌症和神经系统疾病。相关研究结果发表在十一月六日的《Nature Communications》。延伸阅读:科学家解开DNA修复的谜团。本文通讯作者、化学教授Cynthia
纳米孔测序的最低DNA量是多少
第三代测序技术则是基于纳米孔的单分子读取技术,全基因组的测序以及RNA-seq测序有DNA测序和RNA测序,之前比较早的测序是以芯片为基础,这种方法读取数据更快,现在常用的是二代测序。随之而来的是第三代测序技术、有望大大降低测序成本。望满意,目前比较高级的还有单细胞测序
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”
用于活细胞分析的DNA纳米结构|JACS
基于DNA的探针由于能够识别核酸和非核酸靶点、易于合成和化学修饰、易于与信号放大方案接口以及固有的生物相容性,构成了一个多功能的生物测量平台。在这里,美国西北大学Chad A. Mirkin教授等人提供了从线性DNA结构到结构更复杂的纳米结构的转变如何彻底改变活细胞分析的演变视角。调节结构产生的
DNA纳米技术主要指的是什么
DNA纳米技术(DNAnanoteehnology)是指以DNA的理化特性为原理设计的纳米技术,主要应用于分子的组装。DNA复制过程中所体现的碱基的单纯性、互补法则的恒定性和专一性、遗传信息的多样性以及构象上的特殊性和拓扑靶向性,都是纳米技术所需要的设计原理。
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
上海交大樊春海团队研制出单分子DNA巡航机器人
蛋白质机器是细胞内发挥生理功能的重要单元。而化学家一直努力在试管中设计与合成人工分子机器,来模拟生物体内的天然分子机器的功能,并利用人工分子机器来构建单分子机器人等。分子机器研究领域近年来得到了飞速发展,已经研制出利用光、电、化学能等来驱动的各种分子机器。然而,如何发挥分子机器的功能并实现一定的
保加利亚科学家开发出“人工授精”用纳米机器人
保加利亚科学家日前发明一种用于试管“人工授精”的纳米机器人,可大大提高“人工授精”的效率。 这种名为“HYDROMINA”的纳米机器人是由保加利亚科学院机械研究院科学家开发的,它实现了“人工授精”的全自动化,可以在避免细胞膜破裂的情况下精确地将精子注入卵子。纳米机器人的超薄吸液管可以
北理工团队发表综述,人造微纳米机器人医学领域应用
人造微纳米机器人(又称微纳米马达)是一种介于微纳米尺度的智能动力装置,能将外部环境能量转化为自身运动动能,在靶向药物输送、精准医疗、生物传感和环境修复等领域有广阔的应用前景。其最大优势在于可将众多外场能量(磁场、超声波、光等)转换为自身驱动力,并且凭借其可控性和可修饰性等优势,在微观世界自由穿梭。图
来《三体》取景地-看纳米机器人-选太空天梯材料
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/5/500549.shtm“前不久,美国发射星舰失败,请问和星舰相比,太空天梯有什么优势?”5月13日,在国家纳米科学中心举办的第19届公众科学日上,一名小朋友听完科普报告,提出一个相当有“技术含量”的问题。
MIT赵选贺《Nature》评述:纳米磁控微型软体机器人
变形金刚威猛,钢铁侠酷炫,这些英雄陪伴我们成长。但是这些存在于科幻电影中的机器人都是由刚性材料构建的,与人一般大小甚至比人类大出几个size。而尺寸远小于人体的,由软材料或具有柔性结构的材料构建的微型机器人在微观世界也扮演着英雄,与刚性机器人相比,它们能更安全地与人类互动。在众多的为这些机器人提
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
PNAS:新技术实现纳米孔内快速测序DNA
据《每日科学》近日报道,由美国华盛顿大学物理学家领导的研究小组设计了一种新技术,可在纳米孔内对DNA进行快速测序,而且价格比较便宜。新方法可为癌症、糖尿病或某些成瘾患者量身绘制个性化基因测序蓝图,提供更加高效的个体医疗。相关论文发表于美国《国家科学院院刊》(PNAS)。 论文主要作者
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,