约翰霍普金斯大学怀廷工程学院的研究人员利用DNA链开发出了微型无泄漏管道。每个纳米管的直径约为7 × 10-9米,长度相当于一个尘埃粒子。
通过将不同的纳米管组合在一起,科学家可以开发出大型的DNA管道网络,并将它们与不同的微观生物结构连接起来,以实现生物分子转移等功能。
首席研究员之一、约翰霍普金斯大学(JHU)的副教授丽贝卡·舒尔曼(Rebecca Schulman)进一步解释了纳米管的潜力,她告诉IE:“更微小的管道可能帮助我们分析单个分子,这可能帮助我们制造更好的药物或酶,分离毒素,甚至通过设计离子流经的管道,而不是使用多孔材料,制造更好的电池。”
纳米管和纳米孔的主要区别是长度。纳米孔通常长10- 50nm,其中发生的泄漏类型为封闭型。然而,纳米管的长度以微米为单位,它的工作原理就像真正的管道一样,能够跨越障碍运输材料。
舒尔曼教授说:“在我们的研究中,我们制造了一根真正的管道,可以将材料穿过膜,然后再制造一根1微米或更长时间的管道,可以将材料穿过膜屏障,然后通过导管到达一微米以外的最终位置。”然而,一种不同类型的泄漏发生在微观管道中,就像你在管道中看到的一样——管壁上的孔可能会让物质泄漏出去。
舒尔曼教授表示,目前有几个小组正在研究用于药物输送的纳米管。它们可以用来指导工程组织中细胞之间的分子或离子流动。这种应用对于在实验室培育心脏贴片等组织至关重要。
虽然纳米管的应用看起来很有前景,但这些应用仍然局限于实验室环境。因此,在将纳米管引入主流之前,还需要进行进一步的研究、动物研究和临床试验。
舒尔曼教授进一步表示,该团队只研究了一种分子的泄漏——一种荧光染料。他们需要对其他分子重复这些方法,以更多地了解什么类型的分子可以容易地传递或收集。他们还认为,为了传输更小的东西,比如“离子”,他们必须为这些管子涂上一层涂层,这也是他们正在研究的。
研究人员现在正计划通过将纳米管作为管道连接,并使用纳米孔作为连接件来构建大型管道网络。
的研究发表在《科学进展》杂志上。