(波士頓)-哈佛大學Wyss生物靈感工程研究所和DFCI Dana-Faber癌癥研究所的納米生物技術專家團隊，由Wyss創(chuàng)立的核心學院成員William Shih博士領導，設計了一種可編程DNA自組裝技術。這一策略解決了強成核控制的關鍵挑戰(zhàn)，并為超靈敏診斷生物標志物檢測和具有納米尺寸特征的微米級結構的可擴展制造等應用鋪平了道路。使用這種被稱為“交叉聚合”的方法，研究人員可以通過嚴格依賴種子的成核作用，從細長的DNA單鏈(稱為“板條”)中編織出納米帶。該研究發(fā)表于《自然通訊》。
DNA納米結構具有高度的生物相容性和可編程性，因此在解決各種診斷、治療和制造問題方面具有巨大的潛力。例如，為了用作有效的診斷設備，DNA納米結構可能需要通過觸發(fā)與可用于醫(yī)療點或臨床實驗室環(huán)境的低成本儀器兼容的擴增讀數(shù)來對目標分子的存在做出特異性響應。
大多數(shù)DNA納米結構是使用兩種主要策略中的一種來組裝的，每種策略都有其優(yōu)點和局限性?！癉NA折紙”是由一條長的單鏈支架鏈形成的，它被許多較短的短鏈穩(wěn)定在二維或三維構型中。它們的組裝嚴格依賴于腳手架鏈，導致堅固的全有或全無折疊。雖然它們可以在很寬的條件下以高純度形成，但是它們的最大尺寸是有限的。另一方面，“脫氧核糖核酸構建模塊”可以通過許多短的模塊化鏈組裝更大的結構。然而，它們的組裝需要嚴格控制的環(huán)境條件，沒有種子可以以錯誤的方式啟動，并將產(chǎn)生很大一部分不完整的結構，需要移除。
“在過去的二十年里，DNA折紙術的引入是DNA納米技術領域最具影響力的進展。我們在這項研究中開發(fā)的垂直和水平交聯(lián)方法建立了Wyss分子機器人計劃的共同領導者，該計劃將可控的DNA自組裝擴展到許多其他基金會，同時也是哈佛醫(yī)學院和DFCI大學教授的Shih說?！蔽覀冾A計，在要求極高靈敏度的診斷應用中，交聯(lián)聚合將廣泛實現(xiàn)具有可尋址納米級特征、算法自組裝和零背景信號放大的二維或三維微結構的全部或全部形成。"
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