近年来,随着微纳米技术的成熟及应用,为各行各业带来了新的发展着力点。特别是在医疗科研领域,微纳米技术更是发挥出了神奇的作用。以微纳米技术为基点发展而出的DNA折纸术更是其中的佼佼者,在仿生纳米机器人、生物智能诊疗等领域展现出强大的应用潜力。
再生医学网获悉,近日,中国科学院上海高等研究院研究员王丽华带领团队在光控DNA微纳制造方面取得进展,相关研究成果以Remote Photothermal Control of DNA Origami Assembly in Cellular Environments为题,发表在Nano Letters上。
但传统DNA折纸合成技术往往依赖全局的、接触式的加热-退火的方式来完成这一过程,难以实现远程可控的生理环境原位合成。为此,科研人员受近红外光热治疗的启发,利用硫化铜纳米粒子作为光热转换材料,用近红外光(NIR)照射在合成溶液中产生光热效应,以打开DNA分子的二级结构,促使其在自然冷却下形成正确的折纸结构。该方法的优势在于DNA折纸合成速度快,仅需8分钟即可达到大于80%的产率,而传统的合成方法需要数小时。此外,该方法可在活细胞培养环境中实现具有时空可控性的DNA折纸原位合成。
由于近红外光热系统具有深层组织穿透能力,并已广泛应用于生物系统,因此该工作有望实现光控的DNA纳米装置活体内原位组装与重构,使其在体内的时空分布和功能得到响应性调控,具有应用于生物计算和活体智能诊疗的前景。
研究工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金等的资助。
众所周知,DNA不仅是包含生物信息的分子,而且能够作为微环境下的组建材料。正是基于此点,DNA折纸术应用而生。对此,
再生医学网表示,但在之前,DNA折纸术存在一定的弊端,而这也是该项研究成果问世所需要重点解决的弊端问题。