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DNA納米結構構建人工膜通道
點擊次數：1463 發布時間：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。
為了將細胞內環境和外部環境隔開，有機體開發出了相同的屏障：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。