合成DNA納米孔的新方法
丹麥的一個科學(xué)家小組已經(jīng)建立了一種方法來創(chuàng)造一種合成的DNA納米孔,它能夠選擇性地在脂質(zhì)雙層中轉(zhuǎn)移蛋白質(zhì)大小的大分子。
這項研究擴展了牛津納米孔技術(shù)公司的研究,該公司于2015年推出了第一種商用納米孔DNA測序裝置,這被認為是DNA測序方面的一項重大進展。
牛津納米孔技術(shù)公司在2015年開展的工作建立了第一個商業(yè)納米孔DNA測序裝置,這對該行業(yè)來說是革命性的。該團隊創(chuàng)造了一種基于綜合工程跨膜蛋白的納米孔測序方法,允許長鏈DNA通過孔的中心管腔。
在這里,修正離子電流功能作為傳感器的個別基地在DNA。這一成就是幾十年來研究如何使納米孔DNA測序成為可能和商業(yè)化的結(jié)果。
他們的方法的成功被視為DNA測序的關(guān)鍵步驟,為未來的應(yīng)用打開了許多潛在的大門..在牛津納米粒子技術(shù)公司取得成功之后,可能的研究團隊試圖擴大他們的開創(chuàng)性工作。
其中許多團隊的工作重點是探索如何擴大牛津納米孔技術(shù)公司的工作原理。他們主要研究了如何建立更大的毛孔,以允許蛋白質(zhì)被引導(dǎo),使蛋白質(zhì)傳感器的創(chuàng)造成為可能。
然而,研究團隊不斷遇到同樣的障礙,這是對人工蛋白質(zhì)設(shè)計缺乏基本的理解。這一挑戰(zhàn)導(dǎo)致建立了一種基于人工折疊DNA為復(fù)雜結(jié)構(gòu)的人工DNA的新技術(shù)。
這種替代方法被稱為3D折紙技術(shù),這是大約十年前首次寫出來的。到目前為止,對3D折紙技術(shù)的研究表明,它能夠收縮復(fù)雜的納米結(jié)構(gòu),不僅模仿自然發(fā)生的復(fù)合物,而且還擴展到它們上。
本月,丹麥研究小組在《自然通訊》(Nature Communications)雜志上發(fā)表了他們的發(fā)現(xiàn),其中解釋了他們是如何利用3D折紙技術(shù)從DNA中創(chuàng)造出一個大的合成納米孔的。它們表明,納米孔結(jié)構(gòu)能夠通過脂質(zhì)雙層將大的蛋白質(zhì)大分子從一個室轉(zhuǎn)移到另一個室。
此外,他們在孔隙中建立了一個功能門控系統(tǒng),使其具有生物傳感分子在溶液中的附加能力。
該小組使用強大的光學(xué)顯微鏡觀察分子的運動,流經(jīng)單個納米孔。然后,研究人員擴展了他們的成就,發(fā)展了根據(jù)分子的大小控制分子流動的能力。
為了做到這一點,他們在孔中添加了一個可控的插頭,允許孔的大小選擇性地控制哪些蛋白質(zhì)大小的分子能夠過濾,展示了一種實時、無標簽、生物傳感的觸發(fā)分子的新方法。
最后,該團隊在孔隙中添加了可控的襟翼,使它們能夠?qū)⒆约翰迦肽繕四?,即那些具有特定信號分子的膜。該小組認為,這種能力將允許未來的發(fā)展,即傳感器可以被專門插入到病變細胞中,從而形成一種機制,在細胞水平上形成診斷。
因此,丹麥團隊的成就可能證明對改變某些疾病的診斷和治療的未來具有重要意義。然而,在創(chuàng)建一個可供臨床使用的應(yīng)用程序之前,需要進行大量的研究。
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