2025年11月30日
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無論是生化分析還是疾病診療，快速準確追蹤到目標生物分子已成為“剛需”。DNA作為傳統(tǒng)的遺傳物質(zhì)，正以新興納米材料的身份成為生物分析和生物治療工具的“新寵”。
近期，中科院合肥物質(zhì)科學研究院健康與醫(yī)學技術(shù)研究所、安徽大學生命科學學院等機構(gòu)提出了可非線性云集“圍攻”生物靶標分子的智能DNA分子納米機器人模型，相關(guān)成果發(fā)表于納米材料領(lǐng)域頂級期刊《Nanoscale Horizons》。安徽大學生命科學學院李紹飛老師為論文第一作者。
智能DNA分子納米機器人非線性云集“圍攻”靶標原子力顯微成像
該模型由多功能機械臂和備選附件(藥物、信號標簽、靶標鉗夾等)、靶標驗證器、智能云集路徑控制器和自組裝馬達等部件組成。只有在特定生物靶標分子出現(xiàn)時，機器人才會獲得響應(yīng)，然后以生物靶標為“圍攻”對象，通過各部件協(xié)同運行，完成機器人之間的非線性云集組裝，形成大的集合體，實現(xiàn)對特定生物靶標信號的非線性級聯(lián)放大或附件裝載物的富集。研究中，作者分別使用腫瘤細胞小分子和外泌體等作為生物靶標，通過整合無標記表面增強拉曼光譜（SERS）信號讀出技術(shù)和熒光分子信號標簽，檢驗了設(shè)計模型的應(yīng)用性能，提示了智能DNA分子納米機器人在生物傳感、生物成像和藥物遞送中的應(yīng)用潛能。
相比目前常用的PCR檢測技術(shù)，智能DNA分子納米機器人集結(jié)“圍攻”靶標的信號放大策略，具有無酶、常溫和操作簡單等獨特優(yōu)勢，有利于在即時檢驗或床邊檢驗中的應(yīng)用。該項研究創(chuàng)新了DNA分子納米機器人設(shè)計原理，突破了應(yīng)用中普遍存在的科學技術(shù)難題，為構(gòu)建先進信號放大器和智能靶向藥物遞送系統(tǒng)提供了新的設(shè)計藍圖。近日，《科技日報》、《中國科學報》、中國新聞網(wǎng)、CCTV新聞頻道等眾多媒體深度報道和轉(zhuǎn)載了上述相關(guān)研究成果。
近年來，李紹飛老師致力于重大疾病智能靶向載藥系統(tǒng)以及超靈敏生物傳感與成像的新理論、新技術(shù)，探索其在藥物精準高效治療和可視化評價、床邊檢測、現(xiàn)場檢測等方面的應(yīng)用研究。前期相關(guān)成果以第一作者發(fā)表在Nucleic acids research、Nanoscale Horizons、Talanta、Nanoscale等雜志上。
新聞鏈接：https://www.ahu.edu.cn/2022/0630/c15059a289498/page.htm
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