DNA制成迄今最小天線(xiàn)可監(jiān)測(cè)蛋白質(zhì)運(yùn)動(dòng) 助力生物醫(yī)藥發(fā)展

據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)10日?qǐng)?bào)道，加拿大蒙特利爾大學(xué)科學(xué)家在最新一期《自然·方法》雜志上撰文稱(chēng)，他們利用DNA，制造出了一種5納米長(zhǎng)的天線(xiàn)，這種天線(xiàn)可用于監(jiān)測(cè)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)隨時(shí)間如何變化(當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)發(fā)揮生物功能時(shí)會(huì)產(chǎn)生獨(dú)特的信號(hào))，有望在生物醫(yī)藥等多領(lǐng)域“大顯身手”。

該研究資深作者、加拿大生物工程和生物納米技術(shù)研究主席亞歷克西斯·瓦雷-貝利斯勒說(shuō)：“近年來(lái)，化學(xué)家們意識(shí)到，DNA可以用于構(gòu)建各種納米結(jié)構(gòu)和納米機(jī)器。DNA可以像樂(lè)高一樣組裝，受此啟發(fā)，我們制造出了這種基于DNA的熒光納米天線(xiàn)，它可以幫助我們描述蛋白質(zhì)的功能。”

他解釋道：“就像雙向無(wú)線(xiàn)電既能接收也能發(fā)射無(wú)線(xiàn)電波一樣，我們制造出的熒光納米天線(xiàn)可以接收一種顏色(波長(zhǎng))的光，并根據(jù)它感應(yīng)到的蛋白質(zhì)運(yùn)動(dòng)，以另一種顏色將光發(fā)射回來(lái)，通過(guò)檢測(cè)反射光，我們可以了解蛋白質(zhì)的運(yùn)動(dòng)情況。”

研究第一作者、蒙特利爾大學(xué)化學(xué)博士生斯科特·哈倫解釋道，使用DNA設(shè)計(jì)納米天線(xiàn)的主要優(yōu)勢(shì)之一是，DNA相對(duì)簡(jiǎn)單且可編程，可用其制造出不同長(zhǎng)度的天線(xiàn)，而且，研究人員很容易讓熒光分子與DNA相連，然后將這種熒光納米天線(xiàn)與生物納米機(jī)器(如酶)相連。

研究人員表示，這種天線(xiàn)有望在生物化學(xué)和納米技術(shù)等諸多領(lǐng)域“大顯身手”。哈倫說(shuō)：“我們能在它的幫助下，首次實(shí)時(shí)檢測(cè)到堿性磷酸酶的功能，這種酶與癌癥和腸道炎癥等許多疾病有關(guān)。此外，還可以幫助化學(xué)家識(shí)別有前途的新藥，并指導(dǎo)納米工程師開(kāi)發(fā)更好的納米機(jī)器。”

瓦雷-貝利斯勒強(qiáng)調(diào)：“這種納米天線(xiàn)很容易使用，世界各地的許多實(shí)驗(yàn)室可以很方便地利用它們來(lái)研究蛋白質(zhì)，識(shí)別新藥或開(kāi)發(fā)新的納米技術(shù)。我們計(jì)劃成立一家初創(chuàng)公司，將這種納米天線(xiàn)商業(yè)化，并將其提供給研究人員和制藥行業(yè)。”(劉霞)