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自我修复的DNA纳米结构

发布时间:2019-05-30 14:50:47 来源:

DNA组装成纳米结构,如管和折纸形状,有朝一日可以找到从DNA计算机到纳米医学的应用。然而,这些有趣的结构在生物环境中不会持续很长时间,因为称为核酸酶的酶会降解DNA。现在,研究人员设计了可以在血清中自我愈合的DNA纳米结构。他们在ACS的期刊Nano Letters上报告了他们的结果。

有一天,医生可以将DNA纳米结构引入人体,以诊断疾病或提供药物,以及其他应用。但首先,他们必须找到一种在核酸酶攻击时保护或修复分子的方法。研究人员开发了几种稳定血清中结构的方法,例如化学修饰或涂覆DNA。然而,制备这种稳定的DNA可能是昂贵且耗时的,并且这些修饰可能影响纳米结构的生物相容性或功能。因此,Yi Li和Rebecca Schulman希望开发一种自我修复过程,可以大大延长DNA纳米结构的寿命。

研究人员设计的DNA纳米管可以从较小的DNA“瓷砖”中自行组装。在体温的血清中,纳米结构仅在24小时内降解。然而,当研究人员在含有纳米管的血清中添加额外的瓷砖时,这些积木修复了受损的结构,使其寿命延长至96小时以上。通过用不同颜色的荧光染料标记原始纳米管和额外的瓷砖,该团队确定额外的小DNA片段通过更换损坏的瓷砖和连接到纳米管末端来修复降解结构。研究人员开发了一种计算机模型,表明DNA纳米结构可以使用自我修复方法维持数月或更长时间。

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