2024年09月08日
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无论是生化分析还是疾病诊疗，快速准确追踪到目标生物分子已成为“刚需”。DNA作为传统的遗传物质，正以新兴纳米材料的身份成为生物分析和生物治疗工具的“新宠”。
近期，中科院合肥物质科学研究院健康与医学技术研究所、安徽大学生命科学学院等机构提出了可非线性云集“围攻”生物靶标分子的智能DNA分子纳米机器人模型，相关成果发表于纳米材料领域顶级期刊《Nanoscale Horizons》。安徽大学生命科学学院李绍飞老师为论文第一作者。
智能DNA分子纳米机器人非线性云集“围攻”靶标原子力显微成像
该模型由多功能机械臂和备选附件(药物、信号标签、靶标钳夹等)、靶标验证器、智能云集路径控制器和自组装马达等部件组成。只有在特定生物靶标分子出现时，机器人才会获得响应，然后以生物靶标为“围攻”对象，通过各部件协同运行，完成机器人之间的非线性云集组装，形成大的集合体，实现对特定生物靶标信号的非线性级联放大或附件装载物的富集。研究中，作者分别使用肿瘤细胞小分子和外泌体等作为生物靶标，通过整合无标记表面增强拉曼光谱（SERS）信号读出技术和荧光分子信号标签，检验了设计模型的应用性能，提示了智能DNA分子纳米机器人在生物传感、生物成像和药物递送中的应用潜能。
相比目前常用的PCR检测技术，智能DNA分子纳米机器人集结“围攻”靶标的信号放大策略，具有无酶、常温和操作简单等独特优势，有利于在即时检验或床边检验中的应用。该项研究创新了DNA分子纳米机器人设计原理，突破了应用中普遍存在的科学技术难题，为构建先进信号放大器和智能靶向药物递送系统提供了新的设计蓝图。近日，《科技日报》、《中国科学报》、中国新闻网、CCTV新闻频道等众多媒体深度报道和转载了上述相关研究成果。
近年来，李绍飞老师致力于重大疾病智能靶向载药系统以及超灵敏生物传感与成像的新理论、新技术，探索其在药物精准高效治疗和可视化评价、床边检测、现场检测等方面的应用研究。前期相关成果以第一作者发表在Nucleic acids research、Nanoscale Horizons、Talanta、Nanoscale等杂志上。
新闻链接：https://www.ahu.edu.cn/2022/0630/c15059a289498/page.htm
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