首页 > 要闻 > > 正文
2019-11-07 15:50:28

科学家开发出具有内置离子通道的DNA微胶囊

导读 Tokyo Tech领导的一个研究小组报告了一种构建基于DNA的微胶囊的方法,该方法对开发新的功能材料和设备具有广阔的前景。他们表明,这些胶囊

Tokyo Tech领导的一个研究小组报告了一种构建基于DNA的微胶囊的方法,该方法对开发新的功能材料和设备具有广阔的前景。他们表明,这些胶囊表面的细小孔可以充当离子通道。他们的研究将加速人工细胞工程和分子机器人技术以及纳米技术本身的进步。

基于DNA的自组装纳米结构是用于生物医学和环境应用的新型微型和纳米设备的有前途的构建基块。当前,许多研究集中在向此类结构添加功能以扩展其多功能性。

例如,具有脂质双层膜的被称为脂质体的工程化胶囊已经被成功地用作传感器,诊断工具和药物输送系统。另一类没有脂质双层但由胶体颗粒膜组成的胶囊(称为Pickering乳剂或胶体)也具有许多生物技术应用的潜力。

现在,由东京工业大学的生物物理学家Masahiro Takinoue领导的研究小组报告了一种新型的Pickering乳液,它具有离子通道的附加功能,这一成就为设计人造细胞和分子机器人开辟了新途径。

Takinoue说:“我们首次使用有孔的DNA纳米结构证明了离子通道的功能,而没有脂质双层膜的存在。”

该团队的设计利用了DNA折纸纳米板的自组装特性。所得的Pickering乳液通过纳米板的两亲性质使其稳定。

Takinoue解释说,这项研究最令人兴奋的含义之一是,有可能开发出基于开闭开关概念的刺激响应系统。这样的系统最终可以用于开发模仿人脑工作方式的人工神经网络。

Takinoue说:“此外,DNA纳米板的刺激响应形状变化可以作为自主运动的驱动力,这对分子机器人的发展很有用。”

本研究突出了该团队将DNA纳米技术与生物物理学和软物质物理学的基础相结合的优势。