科技日报北京12月2日电 (记者张梦然)美国伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校团队开发出了一种立异的东西——由单一DNA分子折叠成的四指微型“手”。其被命名为NanoGripper。这个纳米级其他“手”不仅能高效地捕捉病毒,完结高度灵敏的快速检测,还有潜力阻挠病毒侵略细胞,避免感染产生。该效果宣布在最新一期《科学·机器人》杂志上。
NanoGripper的规划创意来源于人类的手掌和鸟类的爪子。它具有四个可曲折的手指和一个手掌,悉数由同一块DNA资料经过杂乱的折叠技能制成。每个手指都规划有三个可曲折的关节,曲折的程度和视点能够按需调整。手指上装有特其他DNA适体(一种小分子),这些适体能够被编程来辨认特定的方针分子,一旦与方针分子触摸,手指就会主动曲折,紧紧抓住方针。
而手的“腕”部,可附着在固体外表或其他较大结构上,使得它很合适应用于生物医学范畴,比方作为传感器或药物投递体系的一部分。
团队将NanoGripper与一种光子晶体传感器渠道整合在一起,发明晰一种能在30分钟内完结测验的办法。这种办法的灵敏度与医院常用的金规范qPCR分子测验适当。当NanoGripper捕获病毒后,附着在其上的荧光分子会在LED灯或激光的照耀下发光,足以让检测体系辨认并计数每一个病毒颗粒。
除疾病诊断外,NanoGripper还具有防备病毒感染的才能。试验中,将其加入到细胞培养基中并露出于新冠病毒时,它可围住病毒并阻挠病毒外表的刺突蛋白与细胞外表的受体结合,然后避免病毒进入细胞形成感染。
此外,NanoGripper可经过简略的从头编程来针对其他类型的病毒,如流感病毒、HIV或乙型肝炎病毒。它也可用于精准医疗范畴,其“手指”可被编程来辨认特定肿瘤标志物,然后将抗癌药物直接输送到癌细胞处,完结精准医治。
手是人类进化的创作。手的灵活性和精密动作才能,使咱们能进行杂乱的认知使命。此次,科研人员以手为创意,规划出了一种由单一DNA分子折叠成的四指微型“手”。这种小型的手好像一个“捕笼”,当辨认到方针分子,它便将其捕获。根据这一特色,他们开发出了一种病毒的快速检测的新办法。一起,DNA分子手也能成为精准运送药物的运输东西;它还能围住病毒,阻断感染。DNA“纳米手”是分子生物界的立异东西,未来或许引发更多疗法的“进化”。