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科学家开发用于新型生物医学纳米模型的DNA微胶囊

时间：2022-02-27 11:25:24 来源：

图1。这是基于DNA纳米层体的微胶囊的概念图。

由东京技术领导的研究组报告了一种构建基于DNA的微胶囊的方式，对新功能材料和装置的开发具有很大的希望（图1）。他们表明，这些胶囊表面上的微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的进步，以及纳米技术本身。

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型的建筑物积木。目前有很多研究专注于向这些结构添加功能，以扩大其多功能性。

例如，称为脂质体的工程化胶囊已经成功地用作传感器，诊断工具和药物递送系统。另一组没有脂质双层，而是由胶体颗粒膜组成，称为皮克林乳液1或胶体体，也具有许多生物技术上有用的应用。

现在，由Biophysicist Masahiro Takinoue领导的研究小组报告了一种新型的皮克林乳液，具有离子通道的附加功能 - 这一成就开辟了设计人造细胞和分子机器人的新航线。

“首次首次，我们已经在没有脂质双层膜存在的情况下使用孔DNA纳米结构进行了分析的离子通道功能，”Takinoue说。

该团队的设计利用DNA折纸纳米板的自组装性能2。由此产生的酸奶乳液通过纳米层的两亲性3稳定。（见图2.）

图2。基于DNA纳米片的微
胶囊（A）构造两种DNA纳米层（A）的DNA纳米层，并修饰以赋予纳米板的一张疏水性。所得两亲的DNA纳米板在油水界面处自组装以形成乳液液滴，或者是微胶囊，即使没有任何支撑膜如脂膜，也
可以在本研究中成功示出纳米孔，以在两个之间用作离子通道微胶囊。

Takinoue解释说，该研究的最激动人心的含义之一是，可以开发刺激响应系统 - 基于开关切换概念的刺激响应系统。这些系统最终可以用于开发人工神经网络模仿人脑工作的方式。

“另外，DNA纳米层板的刺激形状变化可以用作自主运动的驱动力，这对于分子机器人的发展是有用的，”Takinoue说。

本研究突出了与在生物物理学和柔软物理学接地的透视结合DNA纳米技术结合DNA纳米技术的优势。

技术术语

1皮克林乳液

通过在乳液液滴界面处的胶体颗粒组装形成的微胶囊。

2 DNA折纸纳米板

纳米级构建块由“将”DNA分子折叠成所需结构的组装技术形成。

3 amphiphilic.

描述具有亲水性和亲脂性性质的化合物的术语，这意味着它们对水和油具有良好的亲和力。

参考

“DNA折纸纳米片乳液与纳米孔功能”由Daisuke Ishikawa博士，Yuki Suzuki，Chikako Kurokawa，Masatoki Ohara，Misato Tsuchiya，Miho Yanagisaw博士Miho Yanagisaw博士博士，Misamune Tsuchiya .Masayuki教授， Ryuji Kawano教授和Masahiro Takinoue教授，2019年8月14日，Angewandte Chemie International Edition.doi：
10.1002 / ANIE.201908392

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