“纳米之手”:病毒捕捉的创新工具
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2025-07-22 作者:
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仪器资讯
“纳米之手”:病毒捕捉的创新工具

【 行业百态】近期,美国伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的研究团队取得了令人瞩目的科学突破:他们研发出了一种全新的工具——NanoGripper,这是一种由单一DNA分子精妙折叠形成的四指微型“手”。此成果为病毒的迅速检测提供了全新的途径,并在预防病毒感染方面展现出巨大的应用潜力。
NanoGripper的设计灵感源自人类的手掌和鸟类的爪部,其独特的构造使其能够高效地捕获目标分子。这个纳米级的“手”由同一块DNA材料通过复杂的折叠工艺打造而成,包括四个灵活的手指和一个手掌部分。每个手指均配备有三个可活动的关节,可以根据需要调整弯曲程度和角度,这使得NanoGripper能够灵活应对各种捕获任务。
手指上安装有特制的DNA适体,这些小分子经过编程能够识别特定的目标分子。一旦与目标分子接触,手指便会自动弯曲,牢牢抓住目标。这种设计使得NanoGripper在捕捉病毒时表现出极高的效率和灵敏度。同时,手的“腕”部可以固定在固体表面或其他大型结构上,便于在生物医学领域进行应用,例如作为传感器或药物递送系统的一部分。
研究团队将NanoGripper与光子晶体传感器平台相结合,开发出了一种能够在30分钟内完成测试的方法。该方法的灵敏度与医院常用的金标准qPCR分子测试不相上下。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出光芒,从而被检测系统识别并准确计数每一个病毒颗粒。
除了疾病诊断外,NanoGripper还具备预防病毒感染的能力。在实验中,当将其加入细胞培养基并暴露于新冠病毒时,它能够包围病毒并阻止病毒表面的刺突蛋白与细胞表面的受体相结合,从而有效防止病毒进入细胞引发感染。这一发现为病毒感染的治疗提供了新的视角。
此外,NanoGripper具有高度的可编程性,这意味着通过简单的重新编程,它可以针对其他类型的病毒,如流感病毒、HIV或乙型肝炎病毒等。这种灵活性使得NanoGripper在应对不同病毒威胁时具有广阔的应用前景。
不仅如此,NanoGripper在精准医疗领域也展现出巨大的应用潜力。其“手指”可以通过编程来识别特定的肿瘤标志物,从而将抗癌药物直接输送到癌细胞处,实现精准治疗。这种精确的药物递送系统有望提升治疗效果,并减少副作用。
NanoGripper的研发不仅依赖于复杂的DNA折叠技术,还得益于人类对“手”这一结构的深入理解和灵感。手的灵活性和精细操作能力使人类能够完成复杂的认知任务,而NanoGripper则借鉴了这一特性,设计出了一种能够高效捕获目标分子的微型“手”。
这项研究成果的发布不仅标志着DNA纳米技术在生物医学领域取得了重要进展,也为未来的病毒检测和治疗提供了全新的方法和思路。随着技术的不断演进和完善,NanoGripper有望在未来的医疗领域发挥更加关键的作用,为人类的健康事业作出更大的贡献。
总之,NanoGripper作为一种创新的工具,凭借其独特的结构和功能,为病毒的快速检测和预防提供了新的解决方案。这一成果不仅彰显了DNA纳米技术的巨大潜力,也为未来的医疗研究和应用开辟了全新的道路。