湖南大学开发出能直接工作于细胞内的DNA分子机器研究团队开发出一种能直接在细胞内工作

记者近日从湖南大学获悉，由湖南大学化学生物传感与计量学国家重点实验室、化学化工学院和生物学院共同建设的“分子科学与生物医学实验室（MBL实验室）”谭蔚泓教授研究团队，开发出一种能直接在细胞内工作的三维DNA分子信号放大器。

相关研究成果已发表于国际顶尖化学期刊《美国化学会志》。论文第一作者何磊，现为化学化工学院三年级博士研究生，这是何磊在影响因子10以上杂志发表的第二篇文章。

DNA不仅仅是生命的密码，还是制造纳米级器件和设备的通用元件。由于DNA自组装纳米材料具有卓越的生物相容性，近年来研究者对于其在生物医学中的应用前景产生了越来越浓厚的兴趣。基于其具有可预测和可编程的优点，越来越多的DNA分子机器已经被构建，并在疾病诊断、药物运输、生物计算等领域得到重要应用。然而，由于DNA分子的一些固有缺陷，例如细胞膜穿透能力弱以及抗酶切能力差，使得大多数的DNA分子机器都还局限在细胞外的应用。因此，构建能够直接在细胞内工作的DNA分子机器一直是一个巨大挑战。

针对这些局限性，课题组成员通过分子工程的手段，将一个独特的DNA四面体结构整合进DNA分子信号放大器中，使得该DNA分子信号放大器显示出明显增强的细胞摄取能力以及抗酶切能力。

这一新型三维DNA分子机器的开发，对于DNA纳米技术在细胞内的进一步发展具有重要作用。同时，由于整合了熵驱动的信号放大策略，该DNA分子信号放大器能够对细胞内极其微量的靶标分子进行巨大的信号放大，使得该放大器在低丰度生物标志物的发现以及疾病的早期诊断等领域具有十分广阔的应用前景。