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分子“纳米手”能捉住病毒进行检测

发布日期:2024/12/11 10:55:12      来源:      作者:
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      日前,美国伊利诺伊大学厄巴纳—香槟分校团队开发出了一种创新的工具——由单一DNA分子折叠成的四指微型“手”,被命名为NanoGripper。这个纳米级别的“手”不仅能高效地捕捉病毒,实现高度敏感的快速检测,还有潜力阻止病毒入侵细胞,避免感染发生。
      NanoGripper的设计灵感来源于人类的手掌和鸟类的爪子。它拥有四个可弯曲的手指和一个手掌,全部由同一块DNA材料通过复杂的折叠技术制成。每个手指都设计有三个可弯曲的关节,弯曲的程度和角度可以按需调整。手指上装有特殊的DNA适体(一种小分子),这些适体可以被编程来识别特定的目标分子,一旦与目标分子接触,手指就会自动弯曲,紧紧抓住目标。
      而手的“腕”部,可附着在固体表面或其他较大结构上,使得它非常适合应用于生物医学领域,比如作为传感器或药物递送系统的一部分。
      团队将NanoGripper与一种光子晶体传感器平台整合在一起,发明了一种能在30分钟内完成测试的方法。这种方法的灵敏度与医院常用的金标准qPCR分子测试相当。当NanoGripper捕获病毒后,附着在其上的荧光分子会在LED灯或激光的照射下发光,足以让检测系统识别并计数每一个病毒颗粒。
      除疾病诊断,NanoGripper还具有预防病毒感染的能力。实验中,将其加入到细胞培养基中并暴露于新冠病毒时,它可包围病毒并阻止病毒表面的刺突蛋白与细胞表面的受体结合,从而防止病毒进入细胞造成感染。

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