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種植用于生長到微米級的DNA納米結(jié)構(gòu)的種子

更新時間:2021-07-20  |  點擊率:610

(波士頓)-由Wyss創(chuàng)辦核心學院成員William Shih博士領(lǐng)導(dǎo)的哈佛大學Wyss生物啟發(fā)工程研究所和達納-法伯癌癥研究所(DFCI)的納米生物技術(shù)專家團隊設(shè)計了一種可編程的DNA自組裝技術(shù)。該策略解決了強大的成核控制的關(guān)鍵挑戰(zhàn),并為超靈敏診斷生物標志物檢測和具有納米尺寸特征的微米尺寸結(jié)構(gòu)的可擴展制造等應(yīng)用鋪平了道路。使用這種稱為“交叉聚合"的方法,研究人員可以通過嚴格依賴種子的成核作用,從細長的DNA單鏈(稱為“板條")開始編織納米帶。該研究發(fā)表在《自然通訊》上。

DNA納米結(jié)構(gòu)具有高度的生物相容性和可編程性,因此具有解決各種診斷,治療和制造難題的巨大潛力。為了發(fā)揮有效的診斷設(shè)備的作用,例如,DNA納米結(jié)構(gòu)可能需要通過觸發(fā)與在醫(yī)療點或臨床實驗室環(huán)境中可使用的低成本儀器兼容的擴增讀數(shù),來對目標分子的存在做出特異性反應(yīng)。

大多數(shù)DNA納米結(jié)構(gòu)是使用兩種主要策略之一組裝的,每種策略都有其優(yōu)勢和局限性?!?DNA折紙"由長的單鏈支架鏈形成,該支架鏈由許多較短的短鏈穩(wěn)定在二維或三維構(gòu)型中。它們的組裝嚴格取決于腳手架鏈,導(dǎo)致堅固的全有或全無折疊。盡管它們可以在寬范圍的條件下以高純度形成,但是它們的最大尺寸受到限制。另一方面,“ DNA積木"可以通過許多短的模塊化鏈組裝更大的結(jié)構(gòu)。但是,它們的組裝需要嚴格控制的環(huán)境條件,可以在沒有種子的情況下以假方式啟動,并且會產(chǎn)生很大一部分不完整的結(jié)構(gòu),需要將其清除掉。

“在過去的二十年中,DNA折紙的引入一直是DNA納米技術(shù)領(lǐng)域*影響力的進步。我們在這項研究中開發(fā)的縱橫交聯(lián)方法建立了將可控制的DNA自組裝擴展到許多其他基礎(chǔ)之上Wyss的分子機器人計劃的共同負責人,同時也是哈佛醫(yī)學院和DFCI教授的Shih說道?!拔覀冾A(yù)想,在需要*靈敏度的診斷應(yīng)用中,縱橫交聯(lián)聚合將廣泛地實現(xiàn)具有可尋址納米級特征,算法自組裝和零背景信號放大的二維或三維微觀結(jié)構(gòu)的全有或全無的形成。"

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來源:中國幫

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