DNA纳米舱可逆开关的性质与应用

由于生物大分子的一些特殊物理、化学属性,蛋白质、核酸等一类生物分子被广泛应用于制备各种纳米结构与器件,但是基于生物分子集体动力学性质的纳米器件还没有真正开发出来。本文讨论一种在表面上自组装形成的具有可逆开关性质的DNA纳米舱结构。由于DNA杂交动力学集体行为的一些特性,此纳米舱可以对小分子进行有效的禁闭和释放,从而可能被应用于开发DNA序列检测芯片的基本元件。我们的研究表明,根据此纳米舱的工作原理制造的DNA检测器件可以探测到一个碱基对的错配,其选择性远高于传统的DNA芯片,同时检测灵敏度也有一定的提高。这个研究结果开创了发展不需要荧光标记的DNA芯片的新思路。     

DNA四面体纳米结构及其在生物技术领域的应用进展

DNA四面体纳米结构是一种通过精确巧妙的DNA序列设计,应用碱基互补配对的原则,由4条单链自动杂交结合而成的具有四面体形状的DNA三维纳米结构。其具有良好的生物相容性和优异的细胞膜通透性,同时制备较为简单且产率高、尺寸以及动态性均可调节,因而在微生物鉴定、医学诊断和生物传感器等领域得到了广泛的研究与应用。基于此,介绍了DNA四面体纳米结构及其功能化修饰,综述了DNA四面体纳米结构在生物技术领域的应用进展,以期为推动DNA四面体纳米结构的研究、拓宽其应用领域提供参考。     

DNA折纸纳米载体在药物递送中的应用

DNA纳米技术是基于沃森克里克碱基配对原则产生可编程核酸结构的技术。因其具有高精度的工程设计、前所未有的可编程性和内在的生物相容性等特点，运用该技术合成的纳米结构不仅可以与小分子、核酸、蛋白质、病毒和癌细胞相互作用，还可以作为纳米载体，递送不同的治疗药物。DNA折纸作为一种有效的、多功能的方法来构建二维和三维可编程的纳米结构，是DNA纳米技术发展的一个里程碑。由于其高度可控的几何形状、空间寻址性、易于化学修饰，DNA折纸在许多领域具有巨大的应用潜力。本文通过介绍DNA折纸的起源、基本原理和目前进展，归纳总结了运用DNA折纸进行药物装载和释放的方式，并基于此技术，展望了今后的发展趋势以及所面临的机遇和挑战。     

纳米粒子标记DNA 探针在电化学DNA 生物传感器中的应用

介绍了纳米电化学DNA生物传感器的基本概念和分类,并介绍了用于DNA标记的纳米粒子的六种类型及其三大检测方法,在此基础上对纳米电化学DNA生物传感器在基因检测、疾病诊断、DNA检测等方面的最新进展进行了综述与讨论。     

纳米粒子标记DNA探针在电化学DNA生物传感器中的应用

介绍了纳米电化学DNA生物传感器的基本概念和分类,并介绍了用于DNA标记的纳米粒子的六种类型及其三大检测方法,在此基础上对纳米电化学DNA生物传感器在基因检测、疾病诊断、DNA检测等方面的最新进展进行了综述与讨论.     

新型的DNA金属化制作工艺

生物与微细加工技术的结合日益成为一种新趋势,DNA分子具有热力学上的稳定性、线性的分子结构及机械刚性等优点,可以作为制备纳米线的理想模板。通过DNA为模板的金属化,形成导电性好的金属纳米线和金属团簇的纳米结构,使得DNA分子作为纳米导线构筑纳米器件成为可能。在本文中,我们对几种具有代表性的DNA金属化工艺的原理进行了讨论,研究了其新型的制作工艺,通过进一步的自组装和自识别技术,金属化过的DNA就可以被用来构建电路,并作为后续的金属沉积模板,在构筑生物纳米器件的领域将有广阔的应用前景。     

蛋白质在固态纳米孔中的易位行为

纳米孔是目前单分子检测的一项重要技术。除了DNA,蛋白质也成为纳米孔研究的重点对象。作者以血清蛋白为例,研究了蛋白质在氮化硅纳米孔中的易位行为,并对蛋白质的易位事件进行了分析。和DNA相比,蛋白质本身的荷电和结构特性,使其进入纳米孔的通量较低,同时,蛋白质和纳米孔表面存在吸附现象,减慢了蛋白质在纳米孔中的易位速度。当电压增大时,蛋白质的易位事件增加,过孔速度加快,吸附现象减弱。不过,在高电压下,蛋白质在电场力的拉扯下构象发生变化,出现部分或者全部解折叠。这些结果表明纳米孔提供了一个独特的获得蛋白质结构和功能信息的检测平台,可为蛋白质相关疾病的诊断和治疗提供技术支持。     

纳米生物仿生技术研究进展

纳米生物仿生学是一门新兴的交叉学科,它集仿生、纳米技术、生物技术及新材料科学于一身,是仿生学研究的一个重要分支,是材料领域一个重要的、前瞻性的研究方向.本文重点综述了国内外纳米生物仿生技术领域最新研究进展,着重介绍了纳米生物仿生技术在仿生矿化、仿生DNA纳米机器、仿生智能纳米通道、仿免疫细胞生物黏附、仿生人造血管和仿生人造器官芯片等方面的应用,并详细阐述了这些材料的结构特点,最后对纳米生物仿生技术的未来发展方向进行了展望.     

DNA折纸术构造多边形网络和镂空三维结构算法

近年来,DNA折纸术作为一种新颖的纳米技术被广泛用来构造各种纳米级或微米级的DNA图案和形状。DNA折纸术构造的表面镂空的结构可以为溶液中的其他分子提供更多的空间,在纳米、药学等领域具有非常广阔的潜在应用。本文设计了一种新型的算法——开环优选算法,借助一系列比较复杂的多臂单元,对于用折纸术构造多边形网络和镂空三维结构的方法进行了理论上的探索。     

基于生物大分子DNA的纳米硫化银的合成

利用DNA生物大分子为模板,硫代乙酰胺和硝酸盐为原料,制备出了颗粒状硫化银纳米结构体。同时采用琼脂糖电泳、FESEM、FTIR和XRD等多种表征手段对其结构组成进行了系统的分析,对其形成机理进行了探讨。