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脫氧核糖核酸納米技術幫助構建綜合膜通道

Published on November 21, 2012 at 2:30 AM

如在日記帳科學的報告, Technische 的 Universitaet Muenchen 物理學家 (TUM)和密執安大學向顯示綜合膜通道可以通過 「脫氧核糖核酸納米技術被修建」。 此技術使用脫氧核糖核酸分子,按客戶要求設計的可編程序的建築材料,自彙編,毫微米縮放比例結構。

即此三維打印顯示通過脫氧核糖核酸納米技術被修建的一條功能綜合膜通道的結構 -,使用脫氧核糖核酸分子作為按客戶要求設計,自彙編的毫微米縮放比例結構的可編程序的建築材料。 此基於脫氧核糖核酸的膜通道長包括一個與針相似的詞根 42 毫微米與圓筒形的蓋帽,部分覆蓋的二毫微米一條內部直徑。 膽固醇部件環形在蓋帽的邊緣的附近幫助設備 「碼頭」到油脂膜,當這個詞根通過它時停留,形成看上去能够正常運行像一條生物離子通道的通道。 設備由在蜂窩格子的 54 個二重螺線脫氧核糖核酸域形成。 (赊帳: Dietz 實驗室, TU Muenchen; 版權 TU Muenchen)

研究員存在證據他們本質有靈感的 nanostructures 可能也正常運行像生物離子通道。 他們的結果能指示步驟往綜合膜通道的應用成分子傳感器、抗菌新穎的 nanodevices 的代理和驅動器。

在過去三十年期間,研究員提前從一個迷人的想法的脫氧核糖核酸納米技術到一種新興技術,與一個工具箱方法和毫微米縮放比例對象投資組合被設計的展示其潛在。 什麼新的在這裡是脫氧核糖核酸 nanotech 可以用於仿造其中一最普遍和最重要的 nanomachines 本質上的索賠。

要圍住細胞的於從外界的,在生活所有三個域的有機體使用這种同一障礙: 由油脂分子二塊層做的一個不滲透性的膜。 這樣膜可能在細胞內也被找到,例如濃縮這個中堅力量和甚而包圍許多种病毒。 并且斡旋區別環境之間在此通用障礙的每一邊,本質提供通道的一種公用類型。 膜通道是管狀的結構由蛋白質製成,刺穿障礙并且調控材料和信息雙向替換在於和外部之間。 現在研究員展示了第一條人為膜通道完全地由脫氧核糖核酸製成,并且其特性建議一定數量潛在的應用。 「如果您要,例如,注射某事到細胞,您必須查找方式猛擊漏洞到細胞膜,并且此設備可能執行那,至少與模型細胞膜」,研究員說胃教授亨德里克 Dietz,胃學院的高級研究。

在自然通道蛋白質啟發的形狀,基於脫氧核糖核酸的膜通道長包括一個與針相似的詞根 42 毫微米與圓筒形的蓋帽,部分覆蓋的二毫微米一條內部直徑。 膽固醇部件環形在蓋帽的邊緣的附近幫助設備 「碼頭」到油脂膜,當這個詞根通過它時停留,形成看上去發揮作用像這個實物的通道。 胃弗裡德里克 Simmel,優秀字符串 Nanosystems 主動的慕尼黑的共同協調員教授,解釋: 「我們未測試此與活細胞,但是與油脂泡的實驗向顯示我們的綜合設備將束縛到在正確的取向的一個 bilayer 油脂膜,因此這個詞根擊穿膜并且暫掛在表面,形成毛孔」。

進一步實驗顯示出,發生的毛孔有電導率可比較與那自然細胞壁與離子通道,建議他們也許能操作像電壓控制門。 結果也建議橫跨膜當前可能通過優良調整綜合通道的結構上的詳細資料調整。 要測試脫氧核糖核酸 nanotech 設備的一種潛在的應用,研究員使用他們作為 「nanopores」為幾個不同的分子感覺的實驗。 這些確認通過觀察在電子特性上的變化是可能的,通過由脫氧核糖核酸做的綜合膜通道記錄唯一分子段落。 由於此途徑允許幾何和化工剪裁膜通道,它也許根據各自生物和固體 nanopores 提供好處超過分子傳感器其他二個系列。

其他可以想像的應用留待去調查。 一種飾物是仿效病毒或噬菌的活動,打破被瞄準的細菌細胞壁殺害他們。 在基因治療,綜合膜通道也許用於作為納諾針注射材料到細胞。 這樣通道能也用於細胞新陳代謝的基礎研究。 另一個想法是利用在細胞膜通過通道裡裡外外移動材料 - 的所謂的離子漲潮 - 驅動其他自然結構啟發的複雜的 nanodevices。 「我們也許能仿造自然離子泵,運輸蛋白質,并且像酵素的轉臺式馬達負責對綜合 ATP」, Dietz 說。 「我愛該想法。 那是什麼繼續我運行」。

來源: http://www.tum.de

Last Update: 21. November 2012 03:25

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