纳米基因转运体——原理、研制与应用

基因转移是基因治疗的关键技术,一直以来也是制约基因治疗成功开展的瓶颈问题.随着纳米技术的发展,纳米基因转运体的研制获得了积极发展,其系统内和细胞内基因转移机理得到了深入阐明.设计与研制在体内循环时间长、具有靶特异性的纳米转运体为突破基因转移瓶颈,实现安全、高效和靶向性基因治疗带来了新的希望.     

细胞色素c氧化酶固态薄膜电子传递特性与可擦写纳米存储器

细胞色素c氧化酶的固态薄膜仍具有电子传递活性、其分子内金属活性中心的结构特点及其氧化还原和配位循环变化、光谱特征、物理性控制电子供体或物理性电子供体、开关特性等,使得它适合于分子电子学研究和纳米分子器件的研制,如可擦写纳米存储器.     

利用纳米材料制作多肽疫苗佐剂的思考

纳米粒子与生物体有着密切的关系,DNA/蛋白质复合体就在15～20 nm之间,多种病毒颗粒也是纳米级的超微粒子.多肽抗原需要与适当载体形成复合物才能诱导有效的免疫应答,但载体效应难以避免.纳米佐剂可以避免载体效应的发生,而且还是巨噬细胞(Mφ)、树突状细胞(DC)的首选吞噬目标.纳米化的有机药物可提高其生物利用度、制剂的均匀性、分散性和吸收性;脂质体可使药物更快地到达靶向部位,而且特异性更强.目前主要用理化的方法制作纳米材料,几乎所有的生化药品,特别是DNA药物的研究开发都可引入纳米材料,多肽疫苗的分子佐剂更是如此.     

光催化剂的应用及前景

光催化剂就是在光子的激发下能够起到催化作用的化学物质的统称。它作为一种绿色催化剂,近年来取得了巨大进展。推动光催化反应研究的巨大动力来源于清洁生产﹑能源危机﹑环境保护的强烈要求,以及光催化剂本身潜在的探索价值和应用潜力。     

利用纳米蠕虫摧毁人体肿瘤细胞

科技日报消息：将一种工程材料注射到实验鼠受损的脊髓，就可防止生成疤痕和促进受损神经纤维生长。这种工程材料是美国西北大学材料科学系教授塞缪尔·斯图普研究小组开发的一种液态物质，内含可自组装成纳米纤维的分子，可作为神经纤维生长的支架。斯图普和他的同事在最近一期《神经科学》期刊上发表论文称，使用这种材料治疗后肢瘫痪的小鼠后，实验鼠的后肢恢复了功能。     

肿瘤特异性蛋白B7-H4纳米抗体的筛选和鉴定

羊驼体内存在天然缺少轻链的重链抗体,克隆重链抗体可变区(VHH),即可构建单域抗体(single-domain antibodies,sdAbs),又称纳米抗体(nanobody,Nb)。利用非免疫羊驼噬菌体文库筛选肿瘤特异性蛋白B7-H4的纳米抗体,经过4轮淘选,ELASE鉴定阳性克隆噬菌体,测序获得其DNA序列后体外转录为mRNA,将修饰纯化后的mRNA转染到肿瘤细胞,利用细胞免疫荧光检测mRNA在肿瘤细胞内是否表达,Western印迹进一步验证其表达情况;通过CCK-8法鉴定其对肿瘤细胞的增殖抑制能力;划痕实验鉴定其对肿瘤细胞迁移能力的影响;Transwell法鉴定其对肿瘤细胞的侵袭能力的影响;裸鼠荷瘤模型瘤旁注射mRNA,鉴定其在体内实验对肿瘤组织的作用。结果显示,通过淘选获得1个高亲和性的噬菌体株菌H6;DNA测序并导出的氨基酸序列符合羊驼纳米抗体结构;将其mRNA导入肿瘤细胞,能有效表达出纳米抗体H6;转染H6-mRNA的肿瘤细胞(0.84±0.08)与未转染H6-mRNA的对照组(1.83±0.04)相比,其增殖能力明显受到抑制,P<0.01,其迁移和侵袭能力(78.60±5.36)明显低于空白对照组(197.80±21.04),效果优于B7-H4 mRNA的siRNA(95.40±16.56);在裸鼠乳腺癌模型中能有效抑制肿瘤生长,效果优于紫杉醇和B7-H4 mRNA的siRNA。这说明筛选所得抗B7-H4纳米抗体H6能特异结合B7-H4蛋白并封闭其功能,导致肿瘤细胞的增殖、迁移和侵袭受到抑制。该结果为利用B7-H4作为治疗癌症的靶点提供了实验基础。     

《科学一报告》：能延伸到纳米尺度的触觉极限

2013年9月的Scientific Reports上发表的一项研究显示，人类手指能够区分有小至13纳米凸起图案的表面和没有图案的表面。这一发现表明，人类的触觉极限也许能延伸到纳米尺度。     

纳米雕塑范例

T4抗菌素该作品是一个人造的纳米T4抗菌素立体塑像。T4抗菌素是一种具有水蛇腰、六条腿,貌似乌贼的生物体内的病毒。该作品雕刻使用的是一种被称作"聚焦离子束"的技术。T4抗菌素雕塑本身材料为金刚石,基底为晶体硅。抗菌素雕塑的尺寸为真实抗菌素的十倍左右,即高度数百纳米。该作品的形态逼真传神,曾荣获49届国际电子束/离子束/光束技术与纳米加工微观大赛一等奖。     

不同含湿率及加载条件对人皮质骨纳米压痕测试的影响

目的:探讨不同含湿率及加载条件对人皮质骨纳米压痕测试的影响。方法:采用美国Hysitron纳米压痕仪,设定不同加载模式(高峰载荷分别为300、400、500 nm;加载速度分别为6、8、10 nm/s)对不同含湿率(20‰、30‰、40‰、50‰、60‰)人皮质骨进行弹性模量及硬度测量。结果:在同一加载模式下,不同含湿率标本的测试值随着含湿率增高,弹性模量及硬度值均显著降低(P0.01);三种不同加载模式对含湿率为20‰标本测试值无明显变化;对含湿率60‰标本测试值有显著性影响(P0.02)。结论:纳米压痕仪测试骨微观力学特性时,测试值不仅受标本本身含湿率的影响,当测试条件改变,对湿润标本测试结果也完全不同。当使用纳米压痕技术时,通常采用脱水包埋处理的标本测试出的机械性能,对我们在微观层面认识人体骨在湿润的生理环境下的机械性能是不够全面的。     

纳米创可贴

日本早稻田大学、防卫医科大学等机构的科研人员用螃蟹壳和昆布（一种海带科藻类植物）中的成分，制成厚度只及保鲜膜厚度千分之一的“纳米创可贴”。实验显示，这种极薄的“创可贴”能有效促进实验犬肺部伤口愈合。