迄今最小納米管造出自組裝無泄漏管道 未來有望將藥物輸送到個(gè)體細(xì)胞

美國約翰斯·霍普金斯大學(xué)(JHU)研究人員設(shè)計(jì)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7日的《科學(xué)進(jìn)展》雜志上。

研究團(tuán)隊(duì)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(shí)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(jì)側(cè)重于DNA納米孔控制分子在實(shí)驗(yàn)室生長的脂質(zhì)膜(模仿細(xì)胞膜)上的運(yùn)輸能力。現(xiàn)在他們?cè)斐隽酥睆郊s7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(yùn)輸更遠(yuǎn)的距離，研究團(tuán)隊(duì)用特殊的DNA“軟木塞”蓋住管的末端，并用它們運(yùn)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(dòng)速度，研究團(tuán)隊(duì)展示了管子如何將分子運(yùn)輸?shù)轿⑿〉摹⒃趯?shí)驗(yàn)室生長的一種類似細(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(dòng)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(shí)停止流動(dòng)，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(yùn)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。

總編輯圈點(diǎn)：

科學(xué)家一直想要構(gòu)建出不會(huì)泄漏的納米管道，這次他們想出的辦法是一種簡單的自組裝技術(shù)：將分子混合在溶液中，就能讓它們形成想要的結(jié)構(gòu)，搭建出的管子可以連接到不同的“端口”上，形成管道。而當(dāng)這種管道足夠長且四通八達(dá)，就可以實(shí)現(xiàn)讓藥物分子沿著納米管“高速公路”運(yùn)輸，去往它們?cè)撊サ奈恢谩８M(jìn)一步，管道不但能讓分子在特定腔室或細(xì)胞內(nèi)停留，還能將它們離開細(xì)胞后的情況，詳細(xì)反饋給科學(xué)家。(科技日?qǐng)?bào)記者 張夢然)

標(biāo)簽： 迄今最小納米管 造出自組裝 無泄漏管道 未來有望 藥物輸送到個(gè)體細(xì)胞