日本科学家开发新技术，可改变胶囊状DNA结构

近日，据外媒报道，日本东北大学与东京工业大学（Tokyo Tech）的生物物理学家找到了制造和操纵胶囊状DNA结构的方法，这些结构可用于开发人工分子系统，而这样的系统可以在人体内发挥作用。

为了制造胶囊，研究人员首先创造了两种不同类型的DNA纳米结构。每种类型都是使用三个单链DNA分子，在其末端有粘性位。由于它们的DNA序列不同，当两种类型混合时，只有类似的纳米结构才会粘在一起。

然后，研究小组将纳米结构与带电和不带电分子的油性混合物在溶液中结合起来。该混合物首先被加热，然后被冷却，最后在显微镜下检查。

研究人员发现，油包水液滴已经形成，DNA纳米结构聚集在水油界面。这些纳米结构以不同类型的斑块状图案聚集在一起。另外，研究小组还发现，当一个额外的X形DNA纳米结构被添加到混合物中，拟将两种类型连接在一起时，DNA纳米结构会以一种更均匀的方式聚集。

研究人员还能够将DNA胶囊从液滴和囊泡中分离出来，同时不破坏其胶囊状的形状。最后，他们能够使用特定的酶打开胶囊并将其降解。

研究展示了一种构建和修改DNA胶囊的方法，它可以有各种不同的功能和目的。例如，它们可以用于携带物质到特定的目标器官，在接触到某些酶时释放出它们的“货物”。

它们也可以通过使用可被操纵的DNA纳米结构来改变胶囊的形状，从而使其具有流动性。还可以用蛋白质或基于DNA的分子装置，对它们进行修改，使其成为功能分区结构，如细胞膜。

研究团队表示，下一步将致力于将不同类型的“货物”插入胶囊，包括DNA信息处理器，并尝试释放它们。

题为Capsule-like DNA Hydrogels with Patterns Formed by Lateral Phase Separation of DNA Nanostructures的相关研究论文发表在JACS Au期刊上。

前瞻经济学人APP资讯组

论文原文：

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacsau.1c00450