生物医学见解 开放获取

抽象的

DNA 奈米技術的發展及其在分子醫學和生物學的應用

查克拉博蒂 AK、羅伊 T 和蒙達爾 S

DNA 是一種遺傳物質，具有簡單而穩定的磷酸鹽-2'脫氧核糖-有機含氮鹼基結構單元，具有獨特的 3-D 結構，具有兩條反平行鏈的 AT-GC 配對。固體或溶液中的 DNA 是良好的電子載體，具有生物相容性，可有效結合許多蛋白質、有機分子和金屬離子。隨著銀-金奈米顆粒和碳奈米顆粒奈米技術的出現，DNA 現在已被用作奈米技術材料的良好來源。在DNA奈米技術中，Watson-Crick DNA分子在特殊的物理條件下，由於糖與磷酸氧和鹼性氮的自由電子之間的靜電引力而排列成各種尺寸在10-100 nm範圍內的奈米結構。然而，寡核苷酸主鏈之間不同的黏性末端或環狀結構有助於製造各種形狀的 3D DNA 奈米結構。染色體交叉過程中假日連接的形成是 DNA 奈米技術的基礎，因為數百萬倍壓縮的 3-D DNA 結構是在 DNA 本身中繼承的。 DNA瓦片是氫鍵結合的少數寡核苷酸，其兩端具有交叉共享。當一個大的單鏈環狀 DNA 與數百條短反義寡核苷酸主鏈在不同位置交叉產生不同形狀時，DNA 摺紙是原理。原則上，當DNA瓦片或DNA摺紙在10-20mM MgCl ₂存在下在90℃至4℃轉變時晶體形成時，形成DNA奈米晶體。因此，金、銀以及許多藥物被注入到針對許多病原體和癌細胞的 DNA 奈米籠中。這種共結晶奈米藥物遞送系統也已被整合到反義/核酶/切丁分子藥物中。最近，將DNA與蛋白質或纖維素結合並與鏈黴親和素-生物素交聯的固體DNA奈米技術應用被用於奈米晶片、奈米感測器和奈米機器人技術。