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科学家造出分子机器人可定点清除病毒

2009-08-28 01:32 丘小庆 四川大学华西临床医学院 阅读 0
核心摘要: 四川大学华西临床医学院丘小庆团队经10年研究,利用DNA重组技术构建数种融合蛋白,能特异性攻击靶细菌或靶细胞,杀伤效力远超现有抗菌素和免疫毒素,毒副作用更低。这些分子机器有望发展为新型抗菌和抗肿瘤药物。此外,牛津大学也制造出DNA分子机器人,可沿DNA序列移动,未来可用于微型工厂物资运输。

纳米级分子机器是人类征服自然的宏伟蓝图中最富有想象力和创造力的部分。四川大学华西临床医学院生物膜与膜蛋白实验室主任丘小庆领导的研究团队,经过10年研究,以数种细菌信息素、抗体模拟无核大肠菌素等为模本,构建了数种融合蛋白(抗菌多肽和免疫毒素),它们能特异性地攻击靶细菌或靶细胞,杀伤效力远高于现有抗菌素和免疫毒素,而毒副作用却远低于现有抗菌素和免疫毒素。

核心提示:分子机器人,又称分子机器,是指在分子尺度上制造的、能够自动执行特定操作的机械装置。其尺寸约为1纳米(十亿分之一米),由数十个或数百个原子组合而成。自然界中广泛存在分子机器人,例如人体内的DNA复制、蛋白质合成、肌肉收缩等生命活动,本质上都是分子机器的运行。然而,人工制造分子机器人仍面临巨大挑战,科学家正通过模仿生物体中的分子机器来推进研究。

最新研究进展:丘小庆教授团队利用DNA重组技术,将表达不同多肽或蛋白质结构域的基因组合起来,形成融合蛋白。通过控制融合蛋白的分子结构,使其产生选择性攻击靶细胞的能力。研究已成功构建数种融合蛋白,它们能特异性攻击靶细菌或靶细胞,杀伤效力远超现有抗菌素和免疫毒素,而毒副作用显著降低。这些成果有望发展为新型抗菌和抗肿瘤药物。

重要应用前景:分子机器人可向病变部位集中运送药剂。例如,通过研发分子钳,使其前端部件只与特定病毒结合,从而清除病毒。此外,分子机器人还可用于向癌肿部位精准递送药物。丘小庆认为,随着生物技术发展,这类生物技术药物可能很快替代现有药物,为人类健康带来福祉。不过,目前构建的融合蛋白仍只是分子机器的雏形,距离理想的人工多结构域蛋白质机器还有差距。

相关新闻:英国牛津大学研究小组制造出由DNA细丝构成的分子级超微型机器人,其两条“腿”由DNA片段制成,能附着在特定DNA序列上并缓慢移动。该机器人从周围体液中的专门分子获取能量。尽管存在“腿”部失控的缺陷,但科学家正努力改进,期望未来这类机器人能在微型工厂和车间中承担物资运输任务。

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