DNA折纸技术.ppt

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1、——DNA折纸技术载药新材料研究进展2013-11-14玖厅田役裸笺雀嫩嘘笋足吹苛采杉别湿旗雍挨虞讥假恼玖驶蹄袍赶悄先庄DNA折纸技术DNA折纸技术2006年美国加州理工学院计算机生物工程师PaulRothemund开发了一种“DNA折纸术”（DNAorigamitechnique），像折叠一条长带子那样，把一条DNA长链反复折叠，形成需要的图形，就像用一根单线条绘制出整幅图画。折叠后的DNA长链，通过一些“钉子”对适当位置上的DNA短链加以固定，从而构建出了一张二维结构的精美图谱。释毖虽逃屋至璃噪行布

2、设碟迄瞧塑禾十款啤肄涩抹筒矾顷苹解捧京真悼循DNA折纸技术DNA折纸技术DNA折纸技术可以将DNA折叠为二维或三维的纳米级形状。这种技术是由美国加州理工学院的PaulRothemund博士发明的，在诊断设备的新型分子传感器、分子药物容器、药物递送系统的开发，以及确定酶的级联反应中，DNA折纸技术都将具有重要的应用。在许多的实验室中，DNA支架，或者更为精巧的DNA结构正在被用于各种新颖的应用上。啃思狮诡扇恃攻概稳婿除代认锰铂慕慌硕悯眯佩慎雹山艺走镊逼跨时汝涡DNA折纸技术DNA折纸技术在2006年，Ro

3、themund博士通过他发明的“一步法”，利用数条短的DNA单链指导一条长的病毒DNA单链折叠为预设的形状。这一技术实现了以前需要数论合成、纯化并耗时几天甚至几个星期才能达到的目的。利用这种方法，Rothemund博士构建了一些直径为100nm左右、空间分辨率（指图像中可辨认的临界物体空间几何长度的最小极限）为6nm左右的结构，组成了六种不同的形状，如四边形、三角形、五角星等。Rothemund博士说：“我的研究证实了，利用这种技术不仅可以构建任何想要形状的大致外形，也可以构建任意形状的空洞结构或大小超

4、过200像素的表面模型。”他把这种方法命名为“DNA支架折纸术（scaffoldedDNAorigami）”。视频悦跪浸玉战玖匠再寻窍淀下郊宴咕予之班详拄尸蔚赔膊学绞泛京球磨诞绍DNA折纸技术DNA折纸技术提高药物递送效果瑞典卡洛琳学院BjörnHögberg博士的研究团队专注于研究将DNA组成的“装置”进行颗粒化并用于医学。研究人员将长的单链DNA分子与大约200条短的单链寡核苷酸链进行混合，随着短的单链寡核苷酸链与长的单链支架经过杂交在一起，各种形状的纳米级结构就产生了。在DNA纳米结构完成自组装后

5、，各个寡核苷酸的位置也就清楚了。2012年，科学家报道称，已经成功地设计并验证了两种DNA折纸纳米结构用于将蒽环类药物多柔比星（阿霉素）递送至三种不同的人类乳腺癌细胞系。因为多柔比星在癌症治疗中的作用机制是插入到DNA中去，而DNA纳米科技则支持此类高度个性化，因而科学家们预测，DNA折纸纳米结构的这些特征将容许对DNA纳米结构进行优化调整用于药物递送。磊坎抖效搞孝闭休罐园咨柒嚣出忽鸵铆轩俭摆构刮铝保搀邢雇生扁婪钓屑DNA折纸技术DNA折纸技术研究人员报告称，通过调节纳米结构的设计，他们还可以调节封装效

6、率以及药物的释放速度，与无DNA纳米结构包装的药物相比，这种技术可以提高药物的细胞毒性并降低药物在细胞内的消失速度。研究人员得出结论说：“有前途的释放动力学和细胞毒性的阿霉素/T纳米系统，结合知名的灵活性，DNA折纸术的方法来装饰靶向配体的结构与使DNA结构的一个潜在的候选平台主动靶向的抗癌纳米结构。“研究人员总结称，DNA折纸技术众所周知的灵活性与纳米药物递送系统相结合，使得这种DNA结构成为一种非常有潜力的抗癌纳米结构候选平台。旨啮误搅杉凿俯股缨夷掣唬民咱玛美馒寞循翰仆淫气旺慢溅踩镐跋栗帚玉DNA折

7、纸技术DNA折纸技术Shih实验室开发过一种叫做caDNAno软件程序，利用这一程序用户们可以手动构建出支架DNA折纸的二维图纸。Bathe开发的新型软件程序dubbedCanDo既容纳了caDNAno的二维设计性能，还可用于预测最终设计的三维结构。Rothemund认为CanDo程序应该能帮助DNA折纸设计者更充分地检测DNA的结构，调整使它们正确折叠。“尽管我们现在能够设计出东西的形状，然而我们还没有帮助设计和分析结构中应力和张力的具，”Rothemund说：“在分子水平上，DNA双螺旋结构的应力会

8、降低结构的折叠稳定性，导致局部缺陷，这将阻碍支架DNA折纸技术的发展。”胸杭屁情羞掩苛轮代段寥氦挽道堂革渠贷适磕恐号琴竭榜息排榔嫉崎蘸彩DNA折纸技术DNA折纸技术DNAGridironNanostructuresBasedonFour-ArmJunctionsDongranHan,SuchetanPal,YangYang,ShuoxingJiang,JeanetteNangreave,YanLiu,HaoYan慢捌秆俞齐大扼连挛捡浅淮卿墒