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Posted in | Bionanotechnology

脱氧核糖核酸纳米技术帮助构建综合膜通道

Published on November 21, 2012 at 2:30 AM

如在日记帐科学的报告, Technische 的 Universitaet Muenchen 物理学家 (TUM)和密执安大学向显示综合膜通道可以通过 “脱氧核糖核酸纳米技术被修建”。 此技术使用脱氧核糖核酸分子,按客户要求设计的可编程序的建筑材料,自汇编,毫微米缩放比例结构。

即此三维打印显示通过脱氧核糖核酸纳米技术被修建的一条功能综合膜通道的结构 -,使用脱氧核糖核酸分子作为按客户要求设计,自汇编的毫微米缩放比例结构的可编程序的建筑材料。 此基于脱氧核糖核酸的膜通道长包括一个与针相似的词根 42 毫微米与圆筒形的盖帽,部分覆盖的二毫微米一条内部直径。 胆固醇部件环形在盖帽的边缘的附近帮助设备 “码头”到油脂膜,当这个词根通过它时停留,形成看上去能够正常运行象一条生物离子通道的通道。 设备由在蜂窝格子的 54 个二重螺线脱氧核糖核酸域形成。 (赊帐: Dietz 实验室, TU Muenchen; 版权 TU Muenchen)

研究员存在证据他们本质有灵感的 nanostructures 可能也正常运行象生物离子通道。 他们的结果能指示步骤往综合膜通道的应用成分子传感器、抗菌新颖的 nanodevices 的代理和驱动器。

在过去三十年期间,研究员提前从一个迷人的想法的脱氧核糖核酸纳米技术到一种新兴技术,与一个工具箱方法和毫微米缩放比例对象投资组合被设计的展示其潜在。 什么新的在这里是脱氧核糖核酸 nanotech 可以用于仿造其中一最普遍和最重要的 nanomachines 本质上的索赔。

要围住细胞的于从外界的,在生活所有三个域的有机体使用这同一障碍: 由油脂分子二块层做的一个不渗透性的膜。 这样膜可能在细胞内也被找到,例如浓缩这个中坚力量和甚而包围许多病毒。 并且斡旋区别环境之间在此通用障碍的每一边,本质提供通道的一种公用类型。 膜通道是管状的结构由蛋白质制成,刺穿障碍并且调控材料和信息双向替换在于和外部之间。 现在研究员展示了第一条人为膜通道完全地由脱氧核糖核酸制成,并且其特性建议一定数量潜在的应用。 “如果您要,例如,注射某事到细胞,您必须查找方式猛击漏洞到细胞膜,并且此设备可能执行那,至少与模型细胞膜”,研究员说胃教授亨德里克 Dietz,胃学院的高级研究。

在自然通道蛋白质启发的形状,基于脱氧核糖核酸的膜通道长包括一个与针相似的词根 42 毫微米与圆筒形的盖帽,部分覆盖的二毫微米一条内部直径。 胆固醇部件环形在盖帽的边缘的附近帮助设备 “码头”到油脂膜,当这个词根通过它时停留,形成看上去发挥作用象这个实物的通道。 胃弗里德里克 Simmel,优秀字符串 Nanosystems 主动的慕尼黑的共同协调员教授,解释: “我们未测试此与活细胞,但是与油脂泡的实验向显示我们的综合设备将束缚到在正确的取向的一个 bilayer 油脂膜,因此这个词根击穿膜并且暂挂在表面,形成毛孔”。

进一步实验显示出,发生的毛孔有电导率可比较与那自然细胞壁与离子通道,建议他们也许能操作象电压控制门。 结果也建议横跨膜当前可能通过优良调整综合通道的结构上的详细资料调整。 要测试脱氧核糖核酸 nanotech 设备的一种潜在的应用,研究员使用他们作为 “nanopores”为几个不同的分子感觉的实验。 这些确认通过观察在电子特性上的变化是可能的,通过由脱氧核糖核酸做的综合膜通道记录唯一分子段落。 由于此途径允许几何和化工剪裁膜通道,它也许根据各自生物和固体 nanopores 提供好处超过分子传感器其他二个系列。

其他可以想象的应用留待去调查。 一种饰物是仿效病毒或噬菌的活动,打破被瞄准的细菌细胞壁杀害他们。 在基因治疗,综合膜通道也许用于作为纳诺针注射材料到细胞。 这样通道能也用于细胞新陈代谢的基础研究。 另一个想法是利用在细胞膜通过通道里里外外移动材料 - 的所谓的离子涨潮 - 驱动其他自然结构启发的复杂的 nanodevices。 “我们也许能仿造自然离子泵,运输蛋白质,并且象酵素的转台式马达负责对综合 ATP”, Dietz 说。 “我爱该想法。 那是什么继续我运行”。

来源: http://www.tum.de

Last Update: 21. November 2012 03:24

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