《德国应用化学》报道华理叶邦策教授课题组开发的高性能DNA分子机器
发布人:生工学院网站管理员  发布时间:2017-06-19   动态浏览次数:286

作者:尹斌成 

  2017617日,国际著名学术期刊Angewandte Chemie International Edition“Hot Paper”形式在线发表了华东理工大学生物反应器工程国家重点实验室叶邦策教授团队题为“Rational Engineering of Dynamic, Entropy-Driven DNA Nanomachine for Intracellular MicroRNA Imaging”的研究工作,报道了一种高效能DNA分子机器应用于细胞内miRNAs高灵敏成像。论文通讯作者为青年教师尹斌成副教授,硕士生梁承品和博士生马培强为论文共同第一作者,叶邦策教授给予了指导。

  DNA纳米技术是纳米分子工程技术重要的研究方向,DNA分子具有结构可精确预测、组装的高度并行性、并符合自下而上的有序构造原则,是一种理想的智能纳米材料,已广泛应用于可操控的纳米运算工具,可控复杂三维结构、功能性纳米机器等的构建。DNA纳米机器设计是近年来DNA纳米技术的重要研究领域和热点,但迄今为止DNA纳米机器尚显低级,主要表现在运动模式单一、运转效率低、寿命短、应用范围有限,因此研制高效能、通用性的DNA纳米机器具有重要的应用价值。

  论文提出了一种熵变驱动的DNA步行者纳米机器,利用短链核酸间杂交的熵变驱动催化反应作为驱动力,对步行腿进行特殊设计,获得高信噪比,实现在三维轨道上的高效自动行走,并首次将这种动态的、非酶催化型分子机器应用于活细胞中特定miRNAs的高灵敏成像分析。该机器不仅具有高效的细胞转染性、稳定性和低免疫原性,还具有高灵敏性和选择性。该工作为DNA纳米机器的多样化设计和应用提供了全新的研究思路。

  该研究得到了国家自然科学基金委重点项目、创新研究群体项目、引智计划、华东理工大学杰出青年人才培育基金等项目资助。

  原文链接:http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201704147/abstract

  DOI: 10.1002/anie.201704147


图:DNA纳米机器的工作原理示意图和细胞内特异性miRNA激光共焦显微镜图像。