Исследователи из Университета Карнеги-Меллон разработали метод самосборки наноструктур с гамма-модифицированные пептидные нуклеиновые кислоты (?ПНА), синтетический мимических ДНК. Этот процесс обладает потенциалом воздействия нанопроизводства, а также будущие биомедицинские технологии как целенаправленной диагностики и доставки лекарств.
Опубликовал эту неделю в природе коммуникаций, работа представляет наука ?ПНА нанотехнологии, что дает возможность самостоятельной сборки в органическом растворителе решения, в агрессивных средах используется в пептидном синтезе и полимерной. Это держит обещание для нанопроизводства и nanosensing.
Исследовательская группа, возглавляемая доцентом машиностроения Ребекка Тейлор, сообщила, что ?ПНА не может форма нановолокон в органическом растворителе решения, которые могут вырасти до 11 мкм в длину (более чем в 1000 раз больше, чем их ширина). Они представляют собой комплекс, все-ПНА наноструктур должны быть сформированы в органических растворителях.
Тейлор, возглавляющий возглавляет Microsystems и лаборатории Механобиологии Университета Карнеги-Меллон, хочет использовать «сверхспособности ПНА».В дополнение к высокой термической стабильностью ?ПНА сохраняет способность связываться с другими нуклеиновых кислот в органическом растворителе смеси, которые, как правило, дестабилизировать структурной нанотехнологии ДНК. Это означает, что они могут образовывать наноструктуры в растворителе средах, предотвращают образование ДНК-наноструктур.
Еще одно свойство ?ПНА является то, что он менее закрученный, чем двойная спираль ДНК. Результатом этой разницы является то, что «правила» для проектирования ПНА основе наноструктур отличаются от правил для проектирования структурной нанотехнологии ДНК.
«Как инженеры, мы были готовы к вызов решение проблемы структурной конструкции, сказал Тейлор. «Из-за необычной спиральной закрутки, мы должны были придумать новый подход для плетения этих частей вместе».
Поскольку исследователи в лаборатории Тейлора стремятся использовать динамическое изменение формы в их наноструктуры, они были заинтригованы, обнаружив, что морфологические изменения-как неподвижность или распутывается-произошел, когда они вобрали в себя ДНК ?ПНА наноструктур.
Другие интересные характеристики, которые исследователи хотят изучить, включают растворимость в воде и агрегации. В воде, эти нынешние нановолокна имеют тенденцию группироваться. В органическом растворителе смеси, лаборатории Тейлор продемонстрировал, что они могут контролировать или не структуры совокупности, и Тейлор считает, что агрегация-это функция, которая может быть использована.
«Эти нановолокна следовать Уотсона-Крика обязательные правила ДНК, но они, кажется, действуют все более и более, как пептиды и белки, как ПНА структур растут в размере и сложности. Структуры ДНК отталкиваются друг от друга, но эти новые материалы не и, возможно, мы сможем использовать это для создания отзывчивых покрытия», — сказал Тейлор.
Синтетическая ?Молекулы РНК уже воспринимается как простое мимических ДНК, имеющих желательные свойства, такие как высокая биостойкость и сильным сродством к комплементарной нуклеиновой кислоты.
«Мы считаем, что благодаря этой работе, мы можем дополнительно изменить это восприятие, подчеркивая способность ?ПНА выступает как … как пептид мимических из-за ее костяк pseudopeptide и как имитировать ДНК из-за ее последовательности, взаимодополняемости. Это изменение в восприятии может позволить нам понять несколько удостоверений эту молекулу можно использовать в мире ПНА дизайн наноструктур», — сказал Шрирам Кумар, машиностроение аспирант и первый автор на бумаге.
Хотя ПНА уже используется в новаторских применений терапией гена, есть еще много, чтобы узнать о возможностях этого синтетического материала. Если сложные наноструктуры ПНО когда-нибудь может образоваться в водных растворах, команда Тейлор надеется, что дополнительные приложения включают фермент-упорный наномашины, в том числе биосенсоров, диагностика и нанороботов.
«ПНА-пептидных гибридов позволит создать совершенно новый инструментарий для ученых», — сказал Тейлор.
Исследователи использовали пользовательские гамма модификаций для ПНА, которые были разработаны в лаборатории Danith лы в Карнеги-Меллон. Будущая работа будет расследовать левша ?ООПТ в процессы нанопроизводства. Для будущих биомедицинских приложений, левша структур будут представлять особый интерес, потому что они не представляют опасности связывания с клеточной ДНК.
сделать разницу: спонсорские возможности
Ответить
Хотите присоединиться к обсуждению?Не стесняйтесь вносить свой вклад!