作者:Charles M. Lieber 来源:《科学》 发布时间:2010-10-13 14:22:48
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纳米生物学领域研究新成果发表
 
纳米生物学是从微观的角度来观察生命现象、并以对分子的操纵和改性为目标的。纳米生物学发展时间不长就已经取得了可喜的成绩。生物科学家在纳米生物学领域提出了许多富有挑战性的新观念。近期两个研究小组取得了这方面的重要成果。
 
来自哈佛大学的研究人员发现隐藏在硅纳米线中的纳米尺度的晶体管收音机可潜入活体细胞并监控它们的活动。这一研究成果公布在《科学》(Science)杂志上。
 
这些发夹形状的纳米线的末端附着在某个金属平台上,它们有可能与某台计算机连接以监控诸如搏动心肌细胞或放电神经元等可产生电脉冲的细胞的健康状况。 或者将来有一天,如果研究人员能够在这些纳米线的弯曲末端加上蛋白质受体的话,它也许还能够实时记录某个细胞所产生的核酸或其它分子。
 
研究人员在合成硅纳米线的过程中融入了一个纳米尺度场效应的晶体管。(这种方法涉及到更像典型有机化学的构象控制,它背离了制造半导体的常规方法,而这些常规的方法所产生的装置要大得多。) 研究人员还在该纳米线的携带晶体管的部分引入了一个锐角弯曲,并给予其一种细胞膜的覆盖,这样,该尖端可进入一个活细胞内。 细胞电压的波动接着会诱导该晶体管表面的电压的变化。文章的作者证明,他们的装置通过被结合到培养的鸡心肌细胞中而发挥作用,该装置可记录到这些心肌细胞的搏动。
 
另外一篇文章中,研究人员开发出一种新方法,能预测纳米粒子和包括人体在内的生物系统的反应方式,有助于确定纳米药物载体的疗效,也对改善人类和环境安全提供了技术支撑。
 
研究人员表示,希望找到一种好的生物学方法,来确定纳米颗粒和细胞之间是怎么发生反应的,当一个纳米颗粒进入人体时,它会立刻和各种各样的蛋白质和氨基酸结合在一起,成为一个分子团,然后再确定要去的方向。
 
为了开发这种工具,研究小组使用了一系列化学药品来测试不同纳米粒子的表面特性。一个纳米颗粒的尺寸和表面特性,决定了它将与之结合的蛋白质种类。一旦尺寸和表面性质已知,研究人员就能为它们定制身份“指纹”,确定这种专门粒子和生物分子发生反应的方式。这些“指纹”能让人们预见到纳米粒子进入到生物体内的可能行为。 “指纹”信息使人们能预测特定的纳米粒子进入人体之后将会去哪里,是否到达了预定的目标。反过来,哪些纳米粒子用作药物递送载体更加有效,哪些对人体或环境是有害的,指纹信息也能更明确告知。(来源:生物通 万纹)
 
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