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DNA納米結構構建人工膜通道
點擊次數(shù)：1402 發(fā)布時間：2012-12-24
近日，刊登在雜志Science上的一篇研究報告中，來自慕尼黑工業(yè)大學和密歇根大學的物理學家揭示了，可以通過一種DNA納米技術來構建出人工膜通道，這種技術以DNA分子為程序可控的“建筑材料”來構建一系列自我裝配、設計開發(fā)的納米級別的特殊結構。這就為未來分子傳感器、抗菌制劑等的開發(fā)提供了思路。
在過去30年里，科學家已經引入了先進的DNA納米技術，來構成工具箱以及開發(fā)納米級別的物品。如今，研究者表示DNA納米技術可以模仿任何一個自然界中廣泛存在的納米零件。
為了將細胞內環(huán)境和外部環(huán)境隔開，有機體開發(fā)出了相同的屏障：一種由兩個脂質分子層所形成的不通透的細胞膜。這項研究中，研究者所開發(fā)的人工膜通道*是由DNA構成的，其具有一系列的應用價值，如果想往細胞中注射某種東西，我們必須在細胞膜上打洞才能完成，然而這種設備可以直接完成這項任務。
這種基于DNA的膜通道包括沿著內徑圍成的42根納米莖，部分可以被桶裝頭部進行包裝。研究者Simmel說，目前我們還沒有在活細胞中進行測試，但是對于脂質囊泡的實驗揭示了，我們的人工設備可以以正確的方向結合到雙層脂質膜上，從而使得莖部可以滲入細胞膜中，而且可以在細胞表面形成小孔結構。
研究者表示，這種小孔具有導電性，因此未來研究中，研究者會研究其是否可以作為電壓門來使用，而且可以通過調節(jié)人工合成膜通道的結構來轉換跨膜電流。為了測試這種DNA納米設備的潛在應用價值，研究者使用其進行一系列不同的分子感應實驗，結果證實，其可以指示電流的改變，而且可以記錄單一分子的通道變化。由于這種人工膜通道可以允許進行幾何和化學性的裁剪，因此其可以基于生化和固體納米通道特性來為分子傳感器發(fā)揮巨大作用。
未來研究中，研究者希望通過這種新型設備來模仿細菌或者噬菌體引發(fā)感染的過程，以及通過破壞細胞壁來靶位細菌或噬菌體，達到殺滅它們的目的。