天天視點！迄今最小納米管造出自組裝無泄漏管道

未來有望將藥物輸送到個體細胞

【資料圖】

科技日報北京9月7日電（記者張夢然）美國約翰斯·霍普金斯大學（JHU）研究人員設計出由最小納米管組成的無泄漏管道，可自我組裝和自我修復，且可將自己連接到不同的生物結構，這是創建納米管網絡的重要一步，該網絡將來有望用于向人體中的靶細胞提供專門的藥物、蛋白質和分子。研究成果發表在7日的《科學進展》雜志上。

研究團隊的方法基于一種既定技術，該技術將DNA片段用作“基礎構建塊”，以生長和修復管道，同時使它們能夠尋找并連接到特定結構。以往研究制造出的納米孔結構較短，且設計側重于DNA納米孔控制分子在實驗室生長的脂質膜（模仿細胞膜）上的運輸能力。現在他們造出了直徑約7納米、長度為幾微米的“管子”，可以更有效的輸送分子，并有望搭建成更復雜的“管道網”。

新納米管使用在不同雙螺旋之間編織的DNA鏈形成，其結構有像手指網套一樣的小間隙。由于尺寸極小，為了測試這些管子是否可在不泄漏的情況下將分子運輸更遠的距離，研究團隊用特殊的DNA“軟木塞”蓋住管的末端，并用它們運輸熒光分子溶液以跟蹤泄漏和流入速率。

通過精確測量管的形狀、生物分子如何連接到特定的納米孔，以及熒光溶液的流動速度，研究團隊展示了管子如何將分子運輸到微小的、在實驗室生長的一種類似細胞膜的袋子中，這些發光的分子，在其中就像水一樣沿著管道滑行。

研究人員表示，使用這種管道系統可將某些材料或分子的流動引導到更長的距離，還可使用另一種DNA結構控制何時停止流動，這種結構能非常具體地與管道結合，作為閥門或接頭來控制運輸。

此類DNA納米管可幫助科學家更好地了解神經元如何相互作用，還可用于研究癌癥等疾病，以及人體200多種細胞的功能。

【總編輯圈點】

科學家一直想要構建出不會泄漏的納米管道，這次他們想出的辦法是一種簡單的自組裝技術：將分子混合在溶液中，就能讓它們形成想要的結構，搭建出的管子可以連接到不同的“端口”上，形成管道。而當這種管道足夠長且四通八達，就可以實現讓藥物分子沿著納米管“高速公路”運輸，去往它們該去的位置。更進一步，管道不但能讓分子在特定腔室或細胞內停留，還能將它們離開細胞后的情況，詳細反饋給科學家。

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