迄今最小納米管造出自組裝無泄漏管道

美國約翰斯·霍普金斯大學(xué)(JHU)研究人員設(shè)計出由最小納米管組成的無泄漏管道，可自我組裝和自我修復(fù)，且可將自己連接到不同的生物結(jié)構(gòu)，這是創(chuàng)建納米管網(wǎng)絡(luò)的重要一步，該網(wǎng)絡(luò)將來有望用于向人體中的靶細(xì)胞提供專門的藥物、蛋白質(zhì)和分子。研究成果發(fā)表在《科學(xué)進(jìn)展》雜志上。

研究團隊的方法基于一種既定技術(shù)，該技術(shù)將DNA片段用作“基礎(chǔ)構(gòu)建塊”，以生長和修復(fù)管道，同時使它們能夠?qū)ふ也⑦B接到特定結(jié)構(gòu)。以往研究制造出的納米孔結(jié)構(gòu)較短，且設(shè)計側(cè)重于DNA納米孔控制分子在實驗室生長的脂質(zhì)膜(模仿細(xì)胞膜)上的運輸能力?，F(xiàn)在他們造出了直徑約7納米、長度為幾微米的“管子”，可以更有效的輸送分子，并有望搭建成更復(fù)雜的“管道網(wǎng)”。

新納米管使用在不同雙螺旋之間編織的DNA鏈形成，其結(jié)構(gòu)有像手指網(wǎng)套一樣的小間隙。由于尺寸極小，為了測試這些管子是否可在不泄漏的情況下將分子運輸更遠(yuǎn)的距離，研究團隊用特殊的DNA“軟木塞”蓋住管的末端，并用它們運輸熒光分子溶液以跟蹤泄漏和流入速率。

通過精確測量管的形狀、生物分子如何連接到特定的納米孔，以及熒光溶液的流動速度，研究團隊展示了管子如何將分子運輸?shù)轿⑿〉摹⒃趯嶒炇疑L的一種類似細(xì)胞膜的袋子中，這些發(fā)光的分子，在其中就像水一樣沿著管道滑行。

研究人員表示，使用這種管道系統(tǒng)可將某些材料或分子的流動引導(dǎo)到更長的距離，還可使用另一種DNA結(jié)構(gòu)控制何時停止流動，這種結(jié)構(gòu)能非常具體地與管道結(jié)合，作為閥門或接頭來控制運輸。

此類DNA納米管可幫助科學(xué)家更好地了解神經(jīng)元如何相互作用，還可用于研究癌癥等疾病，以及人體200多種細(xì)胞的功能。

(來源：《科技日報》)