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形成具有骨骼支撑加强的人造细胞以承受压力

2019-06-14 09:18:26 • 来源：

东京农业大学，东京工业大学，庆应义塾大学和东北大学的研究小组利用DNA纳米技术成功开发了细胞模型(脂质体或人工细胞)的人工细胞骨架结构，并证明了具有细胞骨架结构的脂质体。几乎和活细胞一样强壮。

形成具有骨骼支撑加强的人造细胞以承受压力

脂质体已被用作许多常见产品中的材料，例如用于药物递送和化妆品的胶囊。然而，膜是脆弱的，导致诸如由轻微刺激引起的脂质体塌陷的问题，导致包埋的化合物容易泄漏。为了改善脂质体作为胶囊的功能，需要开发一种能够增强脂质体并控制其强度的方法。

为了增加脂质体的强度，东京工业大学的Miho Yanagisawa，东京工业大学的Masahiro Takinoue及其同事开发了一种DNA网络结构，利用DNA纳米技术支持活细胞中与细胞骨架类似的膜(图1A)。本研究中使用的DNA链彼此结合，通过降低温度产生网络结构(图1B)。此外，由于DNA具有负电荷，利用DNA与具有正电荷的脂质体内层之间的吸引力，它们成功地形成直接支持脂质体膜作为背衬的DNA细胞骨架。

即使对脂质体施加轻微的渗透压，脂质体通常也容易崩解。相比之下，即使施加的渗透压与假定应用于我们体内的渗透压相当，它们开发的具有DNA细胞骨架的脂质体也能够耐受渗透压(图2)。这种强化功能源于DNA的网络结构;此外，还有一个优点是DNA细胞骨架的强度可以通过DNA碱基序列设计来控制。另外，由于使用DNA形成人造细胞骨架，因此期望赋予各种功能，例如基于用于控制释放包埋化合物的DNA化学反应诱导膜塌陷。

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