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DNA制成迄今最小天线可监测蛋白质运动


2022-01-13 01:47:00 来源: 科技日报 作者: 刘霞


纳米天线工作示意图。图片来源:物理学家组织网

科技日报记者 刘霞

据物理学家组织网10日报道,加拿大蒙特利尔大学科学家在最新一期《自然·方法》杂志上撰文称,他们利用DNA,制造出了一种5纳米长的天线,这种天线可用于监测蛋白质结构随时间如何变化(当蛋白质发挥生物功能时会产生独特的信号),有望在生物医药等多领域“大显身手”。

该研究资深作者、加拿大生物工程和生物纳米技术研究主席亚历克西斯·瓦雷-贝利斯勒说:“近年来,化学家们意识到,DNA可以用于构建各种纳米结构和纳米机器。DNA可以像乐高一样组装,受此启发,我们制造出了这种基于DNA的荧光纳米天线,它可以帮助我们描述蛋白质的功能。”

他解释道:“就像双向无线电既能接收也能发射无线电波一样,我们制造出的荧光纳米天线可以接收一种颜色(波长)的光,并根据它感应到的蛋白质运动,以另一种颜色将光发射回来,通过检测反射光,我们可以了解蛋白质的运动情况。”

研究第一作者、蒙特利尔大学化学博士生斯科特·哈伦解释道,使用DNA设计纳米天线的主要优势之一是,DNA相对简单且可编程,可用其制造出不同长度的天线,而且,研究人员很容易让荧光分子与DNA相连,然后将这种荧光纳米天线与生物纳米机器(如酶)相连。

研究人员表示,这种天线有望在生物化学和纳米技术等诸多领域“大显身手”。哈伦说:“我们能在它的帮助下,首次实时检测到碱性磷酸酶的功能,这种酶与癌症和肠道炎症等许多疾病有关。此外,还可以帮助化学家识别有前途的新药,并指导纳米工程师开发更好的纳米机器。”

瓦雷-贝利斯勒强调:“这种纳米天线很容易使用,世界各地的许多实验室可以很方便地利用它们来研究蛋白质,识别新药或开发新的纳米技术。我们计划成立一家初创公司,将这种纳米天线商业化,并将其提供给研究人员和制药行业。”

责任编辑: 左常睿

科技日报     2022-01-14

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