Posted in | Bionanotechnology

Membranet för Syntetmaterialet för Tankeskapelsen för DNA-NanotechnologyHjälp Kanaliserar

Published on November 21, 2012 at 2:30 AM

Som anmält i föra journal överVetenskapen, har fysiker på Technischen Universitaet Muenchen (TUM) och Michiganuniversitetet visat att syntetmaterialmembranet kanaliserar kan konstrueras till och med ”DNA-nanotechnology.”, Denna teknik använder DNA-molekylar, som programmerbara byggnadsmaterial för beställnings--planlagt som själv-monterar, nanometer-fjäll strukturerar.

Detta 3-D tryck visar att strukturera av ett funktionellt syntetmaterialmembran kanaliserar konstruerat till och med DNA-nanotechnology - dvs. genom att använda DNA-molekylar som programmerbara byggnadsmaterial för beställnings--planlagt själv-monterande nanometer-fjäll strukturerar. Detta DNA-baserade membran kanaliserar består av ennågot liknande stem 42 nanometers long med en inre diameter av precis två nanometers som delvis är bemantlad vid ettformat lock. En ringa av cholesterolenheter runt om kanta av locket hjälper apparaten ”att ansluta” till en lipidmembranstund som stemen klibbar till och med den och att bilda en kanalisera som verkar kapabel av att uppföra något liknande, en biologisk jon kanaliserar. Apparaten bildas av 54 dubblett-spiralformiga DNA-områden på ett honungskakagaller. (Kreditera: Dietz Labb, TU Muenchen; ta copyrightt på TU Muenchen),

Forskaregåvan bevisar att deras natur-inspirerade nanostructures kan också uppföra den lika biologiska jonen kanaliserar. Deras resultat kunde markera en kliva in mot applikationer av syntetmaterialmembranet kanaliserar som molekylära avkännare, antimicrobial medel och chaufförer av nya nanodevices.

Över de förgångna tre årtiondena har forskare avancerad DNA-nanotechnology från en fängslande idé till en dyka upp teknologi, med en toolbox av metoder, och en portfölj av nanometer-fjäll anmärker planlagt att visa dess potentiellt. Vad är ny här, är fordra att DNA-nanotech kan vara van vid imitatör en av de mest utbredda och viktigaste nanomachinesna i natur.

Till väggen av insida av celler från världen utanför använder organismer sammanlagt tre områden av liv den samma sorten av barriären: ett impermeable membran som göras från två lagrar av lipidmolekylar. Sådan membran kan också finnas inom celler, till exempel encapsulating nucleusen och omge även många sorter av virus. Och att medla mellan de olika miljöerna på antingen sida av denna universella barriär ger naturen en allmänningtyp av passagewayen. Membranet kanaliserar är rör-något liknande strukturerar gjort av proteiner, som tränger igenom barriärerna och reglerar tvåvägsutbytet av materiellt och information mellan insidan och yttersidan. Nu har forskare visat det första konstgjorda membranet kanaliserar gjort helt av DNA, och dess kännetecken föreslår ett nummer av potentiella applikationer. ”Om du önskar, till exempel, att injicera något in i en cell, måste du att finna a långt för att stansa en spela golfboll i hål in i cellmembranet, och denna apparat kan göra det, åtminstone med modellerar cellmembran,” något att sägaTUMProf. Hendrik Dietz, en kamrat av TUMInstitutet för Avancerad Studie.

I en forma som inspireras av ett naturligt, kanalisera protein, detbaserade membranet kanaliserar består av ennågot liknande stem 42 nanometers long med en inre diameter av precis två nanometers som delvis är bemantlad vid ettformat lock. En ringa av cholesterolenheter runt om kanta av locket hjälper apparaten ”att ansluta” till en lipidmembranstund som stemen klibbar till och med den och att bilda en kanalisera som verkar att fungera något liknande äkta vara. TUMProfessorn Friedrich Simmel, co-koordinatorn av Utmärktheten Samla i en klunga Nanosystems Begynnelse- Munich, förklarar: ”Har Vi inte testat denna ännu med bosatt celler, men experiment med lipidvesicles visar att vår syntetmaterialapparat ska röra till ett bilayerlipidmembran i den högra riktningen, så att stemen både tränger igenom membranet och rymmer på ytbehandla som bildar en por.”,

mer Ytterligare experiment visade att de resulterande porna har elektrisk conductivity som är jämförbar till det av en naturlig cellvägg med jonen kanaliserar och att föreslå att de kan är kompetent att agera denkontrollerade något liknande utfärda utegångsförbud för. Resultaten föreslår också att transmembraneströmmen kunde trimmas, genom att justera fint strukturellt specificerar av syntetmaterialet kanaliserar. Att testa en potentiell applikation av DNA-nanotechapparaterna, använde forskarna dem som ”nanopores” för flera olika molekylära avkännande experiment. Dessa bekräftade att det är möjligheten, genom att observera ändringar i de elektriska kännetecknen, för att anteckna passagen av singelmolekylar till och med syntetmaterialmembranet kanaliserar gjort från DNA. Därför Att detta att närma sig låter både geometriskt, och kemiskt anpassa av membranet kanaliserar, det styrkaerbjudandefördelar över två andra familjer av molekylära avkännare som baseras på biologiska och halvledar- nanopores respektive.

Andra begripliga applikationer återstår att utforskas. En aning är att imitera handlingen av virus eller fagocyt som bryter till och med cellväggarna av riktade bakterier för att döda dem. I genterapi kanaliserar syntetmaterialmembranet styrka används som nano-visare för att injicera materiellt in i celler. Sådan kanaliserar kunde också användas i grundläggande studier av cellämnesomsättning. En Annan idé är att exploatera denkallade jonfluxen - som i flyttningar för cellmembran som är materiella in och ut till och med kanalisera - att köra sofistikerade nanodevices inspirerade vid annan naturlig mekanism. ”Kan Vi är kompetent att efterapa den naturliga jonen pumpar, transportproteiner, och roterande bilar något liknande enzymansvariga för synthesizing av ATP,” något att säga Dietz. ”Älskar Jag den idé. Det är vad uppehällen jag som är rinnande.”,

Källa: http://www.tum.de

Last Update: 21. November 2012 03:29

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this news story?

Leave your feedback
Submit