湖南大學開發出能直接工作於細胞內的DNA分子機器

2020-12-03 新華網客戶端

　　新華社長沙1月25日電（記者謝櫻）記者25日從湖南大學獲悉，由湖南大學化學生物傳感與計量學國家重點實驗室、化學化工學院和生物學院共同建設的「分子科學與生物醫學實驗室（MBL實驗室）」譚蔚泓教授研究團隊，開發出一種能直接在細胞內工作的三維DNA分子信號放大器。

　　相關研究成果已發表於國際頂尖化學期刊《美國化學會志》。論文第一作者何磊，現為化學化工學院三年級博士研究生，這是何磊在影響因子10以上雜誌發表的第二篇文章。

　　DNA不僅僅是生命的密碼，還是製造納米級器件和設備的通用元件。由於DNA自組裝納米材料具有卓越的生物相容性，近年來研究者對於其在生物醫學中的應用前景產生了越來越濃厚的興趣。基於其具有可預測和可編程的優點，越來越多的DNA分子機器已經被構建，並在疾病診斷、藥物運輸、生物計算等領域得到重要應用。然而，由於DNA分子的一些固有缺陷，例如細胞膜穿透能力弱以及抗酶切能力差，使得大多數的DNA分子機器都還局限在細胞外的應用。因此，構建能夠直接在細胞內工作的DNA分子機器一直是一個巨大挑戰。

　　針對這些局限性，課題組成員通過分子工程的手段，將一個獨特的DNA四面體結構整合進DNA分子信號放大器中，使得該DNA分子信號放大器顯示出明顯增強的細胞攝取能力以及抗酶切能力。

　　這一新型三維DNA分子機器的開發，對於DNA納米技術在細胞內的進一步發展具有重要作用。同時，由於整合了熵驅動的信號放大策略，該DNA分子信號放大器能夠對細胞內極其微量的靶標分子進行巨大的信號放大，使得該放大器在低豐度生物標誌物的發現以及疾病的早期診斷等領域具有十分廣闊的應用前景。

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