科學家找到了一種方法讓DNA與人體內(nèi)的細胞膜進行交流，為在脂質(zhì)體中制造“微型生物計算機”鋪平了道路，這種計算機在生物傳感和mRNA疫苗中有潛在的用途。澳大利亞新南威爾士大學的Matthew Baker和悉尼大學的Shelley Wickham共同領(lǐng)導(dǎo)了這項近日發(fā)表于《核酸研究》的進展。
研究者發(fā)現(xiàn)了設(shè)計和構(gòu)建DNA“納米結(jié)構(gòu)”的最佳方法，從而有效地操縱合成脂質(zhì)體——傳統(tǒng)上用于運送癌癥和其他疾病藥物的微小氣泡。通過改變脂質(zhì)體的形狀、孔隙度和反應(yīng)性可以發(fā)揮更大的應(yīng)用，比如建立小分子系統(tǒng)感知環(huán)境并對信號做出反應(yīng)，在藥物分子接近目標時釋放。
Baker說，該研究發(fā)現(xiàn)了如何用DNA構(gòu)建“小塊”，并研究出如何最好地用膽固醇標記這些塊，使它們與脂質(zhì)（植物和動物細胞的主要成分）黏在一起?！拔覀冄芯康囊粋€主要應(yīng)用是生物傳感：你可以在健康人或患者體內(nèi)黏上一些脂質(zhì)體，當它在體內(nèi)移動時，會記錄體內(nèi)的環(huán)境，對其進行處理，并傳遞一個結(jié)果，這樣你就可以‘讀出’當?shù)丨h(huán)境?！?/p>
脂質(zhì)體納米技術(shù)隨著脂質(zhì)體與RNA疫苗的使用而聲名鵲起?！斑@項工作展示了一種新的方法，可以將脂質(zhì)體固定在合適的位置，然后在合適的時間將它們打開?！盉aker說，“更好的是，它們是由我們設(shè)計的單個部件自下而上建造的，我們可以輕松地插入和取出不同的組件，改變它們的工作方式。
科學家一直在努力尋找合適的脂質(zhì)和脂質(zhì)體緩沖條件，以確保DNA“計算機”真的黏在脂質(zhì)體上。他們還在努力尋找用膽固醇修飾DNA的最佳方法，以便DNA不僅能進入細胞膜，而且在需要的時候能停留在那里。
“它在邊緣，還是在中心更好？大量簇擁還是少量更好？是盡可能接近結(jié)構(gòu)，還是盡可能遠一些？”Baker說，“我們研究了所有這些內(nèi)容，表明這種方法可以為DNA結(jié)構(gòu)可靠地結(jié)合到脂質(zhì)體上創(chuàng)造良好的條件，通過它們‘做一些事情’?！?/p>
細胞膜在生命中是至關(guān)重要的，它們可以形成分隔層，從而分離出不同類型的組織和細胞。“這一切都依賴于不透水的薄膜。我們建立了全新的DNA納米技術(shù)，可以根據(jù)需要在膜上穿孔，從而在膜上傳遞重要的信號?！彼硎?，“它會成為生命中細胞如何相互溝通的基礎(chǔ)，以及如何在一個細胞中制造有用的東西，然后輸出到其他地方使用?！?/p>
另一方面，在病原體中，細胞膜會被破壞，從而破壞細胞，或者病毒會潛入細胞進行自我復(fù)制。他們下一步將研究如何控制可由光線觸發(fā)的基于DNA的毛孔，從而用完全新穎的部分開發(fā)合成視網(wǎng)膜。
