科学家们构建了能够自行移动并提供靶向治疗的微小 DNA 花

研究人员创造了 DNA 与无机纳米花的混合体,可以在几秒钟内折叠和展开。

来源:ZME科学
罗尼特·弗里曼 (Ronit Freeman) 在北卡罗来纳大学弗里曼实验室制作的微观“DNA 花”的可视化。图片来源:Justin Hill、Philip Rosenberg 和 Ronit Freeman

它们看起来像小花,卷曲、展开,周围变化着。但实际上,它们是由 DNA 和金属制成的微型机器人,可以根据环境移动。

在北卡罗来纳大学教堂山分校的一个团队在《自然纳米技术》杂志上发表的一项研究中,科学家们报告称,他们创造出了“DNA 花”,这是一种可以在几秒钟内改变形状的微小混合晶体。研究人员将 DNA 链编织到磷酸钴中来构建每朵花,使其能够在酸度变化时弯曲、收缩和开放。

自然纳米技术

模仿生活

生物体不断重塑自身。我们的分子会组装和分解以适应不断变化的条件。根据这个想法,北卡罗来纳大学的研究人员开始构建可以模仿这种能力的材料。本质上,他们希望利用 DNA 来创建能够响应环境的结构,而不需要电机或电子控制装置。

生物体

使用一种称为末端脱氧核苷酸转移酶的酶,该团队在钴离子存在的情况下将长链 DNA 串在一起。随着DNA的生长,它与焦磷酸钴共结晶,形成三维花状结构。值得注意的是,这个过程发生在一个反应​​烧瓶中。

每朵花内的 DNA 就像一个内置的控制系统。在正常情况下,花瓣保持开放状态。但当环境变得更加酸性时,部分 DNA 会折叠成称为 i 基序的特殊四链形状,从而使花瓣闭合。当周围环境恢复正常时,花瓣再次绽放。这种打开和关闭可以发生多次而不会损坏结构。

i-motifs

“未来,可以设计可吞咽或植入的变形花来输送目标剂量的药物、进行活检或清除血凝块。”

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