DNA自身具有良好的生物相容性,因此DNA納米管在藥物運載、生物反應器等方面有著可觀的應用前景。自從20世紀80年代DNA納米技術的概念提出以來,利用DNA模塊、DNA折紙及環狀DNA等多種方法都可實現DNA納米管的自組裝,但其尺寸均受到了嚴重限制,目前報道的DNA納米管直徑大多小于100nm。制備大尺寸DNA納米管一直是科學家們面臨的重大挑戰,因此,發展一種兼備系統性和通用性的DNA納米管構建策略尤為重要。 聚焦此問題,西安交大醫學部基礎醫學院生物化學與分子生物學團隊對于大尺寸DNA納米管自組裝進行了深入研究。研究發現,通過對DNA結構重復單元的剛性和曲率進行調節,可以構建不同直徑的納米管,范圍可從50nm 調節至550nm。實驗結果表明,剛性大、曲率小的DNA結構重復單元有利于大直徑納米管的生成。同時DNA雙鏈扭轉密度的調節實現了納米管手性的控制,為納米材料構建手性支架平臺奠定了良好的基礎。 相關成果以《基于DNA模......閱讀全文
由于碳納米管本身具有諸多優異的物理化學性質, 已經在生物學和醫學領域展現出潛在的應用前景。 從納米科技的長期發展而言, 碳納米管的安全應用及其潛在的毒理學評價顯得非常重要。 眾所周知, 碳納米管用于載藥、診斷或成像等生物醫學領域時, 會與生物體內的各種蛋白質產生相互作用, 進而會改變碳納米管自身
碳納米管為長形細小的石墨圓筒,具有電子學和熱力學等多方面的特征,這些特征隨著碳納米管的形狀和結構變化而有所不同。人們發現,碳納米管多重性特征致使其本身有能力應用于電子學、激光器、傳感器和生物醫學,同時也能作為復合材料中的增強元素。 目前用于生產碳納米管的方法所獲得的是由粗細各異和對
中科院上海應用物理所物理生物學研究室與蘇州納米所和丹麥奧胡斯大學合作,在DNA納米折紙術研究方面取得了重要進展,相關結果在線發表于《美國化學會志》并于近期正式刊出(J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 696-702)。該研究工作發展了一種分鐘量級的快速DNA折紙術新
自從20世紀80年代DNA納米技術的概念提出以來,利用DNA模塊、DNA折紙及環狀DNA等多種方法都可實現DNA納米管的自組裝,但其尺寸均受到了嚴重限制,目前報道的DNA納米管直徑大多小于100納米。因此,制備大尺寸DNA納米管為科學界面臨的重大挑戰。但是由于DNA自身良好的生物相容性,使得D
一是納米材料的用途廣,其他材料無可替代;二是目前正在進一步開發,成本比之前大大降低,在國內已經實現產量化 “納米”在當下而言,不再是一個新鮮的概念,甚至我們對它已經覺得陳乏無味。但是,國家“十二五”規劃中將之作為重點發展對象,似乎有想回歸理性認識真實的“納米”的趨勢。 十幾年前,《科
與在掃描隧道顯微鏡(scanning tunneling microscope, STM)中一樣,使用合適的探針(電極),可以得到納安級(nano-ampere)的電子隧穿電流。使用這種納安級的電流檢測堿基的速度比在直徑不到 3nm的納米孔中使用皮安級的電流檢測要快得多。雖然這種方法只需
上圖為兩條不同序列的96堿基的DNA小環(C1和C2)在6條不同序列的短鏈作鉸鏈的輔助下構建的DNA納米管(NT1)及其相應的原子力顯微鏡圖,管徑10納米,管長1~15微米;下圖為一條96堿基的DNA小環在3條不同序列的短鏈作鉸鏈的輔助下構建的DNA納米管(NT3)及其相應的原子力顯微鏡圖,管徑10
隨著對DNA結構和序列的研究,DNA測序技術不斷發展,成為生命科學研究的核心領域,對生物、化學、電學、生命科學、醫學等領域的技術發展起到巨大的推動作用。利用納米孔研究出新型的快速、準確、低成本、高精度及高通量的DNA測序技術是后人類基因組計劃的熱點之一。 納米孔測序技術發展簡介 納米孔檢測技
在癌癥早期診斷領域,通過檢測血液或尿液中與腫瘤相關的生物標記物來診斷癌癥的液體活檢與傳統活檢相比侵入性更低,更為經濟省時,需要專業技能也較少。循環DNA(circulating DNA),微RNA(microRNA, miRNA),和其它非編碼RNA都可以成為與疾病相關的生物標記物。日前,美國紀
日前,美國研究人員利用單壁碳納米管的光譜特性研制了一種能直接檢測體液中微RNA的納米傳感器。這種傳感器彌補了傳統微RNA檢測方法的缺陷,有望幫助醫療人員對患者進行早期診斷。 在癌癥早期診斷領域,通過檢測血液或尿液中與腫瘤相關的生物標記物來診斷癌癥的液體活檢與傳統活檢相比侵入性更低,更為經濟省時
2014已經翻過,來自世界各地的化學工作者們在過去的一年中做出了哪些精彩的發現?美國化學會主辦的化學化工領域著名新聞媒體《化學化工新聞》從年內諸多報道中精選出十項重要的科研成果,與我們一同分享化學學科各個領域的重要進展。1.元素周期表:氧化態的新紀錄在銥的化合物中實現 氧化態表示化合物中某
近日,美國化學會出版的《化學化工新聞》(Chemical&Engineering News,C&EN)雜志發布2014年全球十大化學研究,中國研究團隊參與的兩項研究成果在列。北京大學李彥教授的研究團隊制造高純度特定類型單壁碳納米管的新方法,復旦大學化學系周鳴飛教授科研團隊關于過渡
自1991年碳納米管(CNT)被日本學者Iijima發現以來,由于碳納米管具有許多異常的力學、電學和化學性能,始終是材料研究的熱點,2009年碳納米管物理性質研究,如載流能力得到翻倍,同時在醫學、能源等領域應用研究不斷拓展,制備和產業化研究也取得了新進展。美國麻省理工學院研究表明,可以在無金
據科學日報報道,近日由美國勞倫斯利弗莫爾國家實驗室的科學家帶領的科研小組創造了一個包含短碳納米管的離子通道,后者可以被插入合成磷脂雙分子層或者活的細胞膜以形成小的孔,用于傳輸水、質子、小型離子和DNA。 這些
摘 要 碳納米管具有獨特的結構及性質,被廣泛應用于生物醫學領域。本文對碳納米管在生物醫學特別是腫瘤早期診斷以及治療方面的研究現狀進行了綜述,分析了現有的研究特點,并展望了該領域的發展趨勢。 關鍵詞 碳納米管, 碳納米角, 生物醫學, 腫瘤, 診斷, 治療,評述 1 引
研究人員研制出一種被稱為“魔術彈”的納米管,將來有一天可通過該管釋放藥物到具體病變細胞中。 加拿大麥吉爾大學化學系研究人員漢娜蒂?斯萊曼博士領導的一個研究小組在納米管研究上取得重大突破。這種納米管被稱為“魔術彈”,將來有一天可通過該管釋放藥物到具體病變細胞中。斯萊曼博士說,研究涉及到將
據美國物理學家組織網1月5日(北京時間)報道,美國研究人員正在研制一種新式太陽能電池,通過使用碳納米管和DNA等材料,該電池能像植物體內天然的光合作用系統一樣進行自我修復,從而延長電池壽命并減少制造成本。 光電化學電池可將太陽光轉化為電力,使用能導電的電解液運送電子并制造出電流
近日,中國科學院武漢病毒研究所曹晟課題組在桿狀病毒衣殼蛋白組裝體結構及應用方面取得新進展。研究發現桿狀病毒衣殼蛋白可以在體外條件下可控地組裝為柔性納米管,該納米管具有兩種明顯不同的組裝形式,可以作為納米平臺高密度地展示多種外源蛋白。相關工作在線發表于美國化學會《應用材料與界面》(ACS Appl
上三圖為使用兩性分子直筒型瓶刷狀共聚物BBCP作為納米反應器來合成一維納米晶體的合成機制圖解:(a)通過纖維素基模板輔助合成納米棒;(b)通過纖維素基模板輔助合成核-殼結構的納米棒;(c)通過纖維素基模板輔助合成納米管。上兩圖為納米棒的合成示意圖:(a)通過纖維素基模板法輔助合成的上轉換的NaYF4
無論國籍、種族,幾乎所有人都“談癌色變”。盡管某些癌癥已經不再是“不治之癥”,但畢竟是少數。根據2018年2月國家癌癥中心發布的最新一期全國癌癥統計數據,我國平均每天超過1萬人被確診為癌癥,每分鐘就有7個人被確診為癌癥。其中,肺癌和乳腺癌分別位居男女性發病的首位。 攻克癌癥長久以來都是科學家
Francis Crick在1953年繪制的一張粗糙的鉛筆素描畫是倫敦維爾康姆圖書館(Wellcome Library)貴重的館藏之一。這張素描圖第一次展示了DNA的雙螺旋結構。然而幾乎沒人預料到了DNA簡單的自組裝特性以及它萬能的承載信息的能力,能被應用到Watson和Crick(或事實上,大
據物理學家組織網4月11日(北京時間)報道,美國麻省理工學院和哈佛大學的科學家,利用DNA構建出具有獨特電子特性的石墨烯納米結構,向大規模生產石墨烯電子芯片邁出了非常重要的一步。該研究成果發表在近期《自然·通訊》雜志上。 科學家通過控制DNA序列,操縱分子形成不同折疊形狀的DNA納米結構,
“這是一種可以跨物種工作的普遍機制,”MIT化學工程教授Michael Strano說。 Strano和新加坡國立大學教授Nam-Hai Chua是這篇2月25日出版的Nature Nanotechnology文章的通訊作者。文章一作是MIT前博士后研究員Seon-Yeong Kwak和MIT
導讀:我們目前對抗惡性腫瘤的方法還遠遠不夠,常見的化療和放射治療有時很成功,但也會帶來巨大的副作用。這主要是因為體內的健康細胞也會被“連累”受到化學物質和輻射的“轟擊”。研究人員一直在努力尋找一種靶向腫瘤且不傷害健康細胞的方法。而2月12日《Nature Biotechnology》雜志上發表的
上海交通大學傳來消息,該校朱卡的教授和李金金博士以量子光學和納米材料為研究基礎,在國際上首次提出了納米光學質譜儀,也就是業內俗稱的“光秤”,通過對生物DNA分子的質量、染色體的質量等高精度光學測量,來檢測人體內的癌細胞的方案。這一方案的提出,有望為量子測量技術、納米技術、生物醫學技術的
據物理學家組織網1月16日報道,通過在納米尺度上采用一種獨特的三明治結構,美國國家標準與技術研究院(NIST)的科學家開發出一種多壁碳納米管材料,可大幅降低泡沫制品的可燃性。研究人員稱,新技術有望將因軟裝飾引發的火災減少三分之一。相關論文發表在專業期刊《固體薄膜》上。 由美國國家標準與技術
秤對人們來說并不陌生,而上海交大物理系朱卡的教授團隊發明的“光秤”,有望通過對生物DNA分子的質量、染色體的質量等高精度光學測量,來檢測人體內的癌細胞。 在量子信息和量子測量技術迅猛發展的今天,對量子奇異世界的探索已成為各國研究學者的不懈追求。朱卡的教授和李金金博士以量子光學和納米材料為研
來自麥吉爾大學的研究人員在最新一項研究中指出,DNA鏈制成的納米結構可以用于封裝小分子藥物,并在特定的刺激下釋放藥物,這一研究成果公布在9月1日的Nature Chemistry雜志上。 這項研究將有助于生物納米結構在藥物遞送方面的應用,也將為設計以DNA為基礎的納米材料開辟新的道路。
在納米材料領域,美國國家標準與技術研究院的研究人員通過在納米尺度上采用一種獨特的三明治結構,開發出一種多壁碳納米管材料,其整體厚度還不到人類頭發直徑的百分之一,卻可以大幅降低泡沫制品的可燃性。國家直線加速器實驗室和斯坦福大學合作,首次揭示了石墨烯插層復合材料的超導機制,并發現一種潛在的工藝能使石
腫瘤具有高死亡率、高轉移率和高復發率,是危害人類健康的重大疾病。診斷腫瘤的傳統方法有病理組織活檢、核磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)、電子計算機斷層掃描(computed tomography,CT)、B 超、X 線胸片、內鏡檢查等。這些檢查對于腫瘤早期