清华大学刘冬生教授11月1日下午学术报告

2017-08-01

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文章简介：生物大分子在受到外界刺激时能够产生的二级结构变化是生命活动赖以存在的基础.利用生命系统中存在的生物大分子二级结构的应激改变构建可以活动的纳米器件是生物纳米技术研究的追求目标之一,对我们了解生命的奥秘.构建生物传感器以及仿生纳米器件的研究都有着重要意义. 根据核酸四链结构i-motif只能于弱酸性情况下存在并且稳定性较高的特点,我们设计并构建出了由pH值调控驱动的核酸纳米马达,并在此基础上实现了其光驱动和电驱动,为生物分子马达的应用打下了基础.此外,我们还对此马达在器件表面的工作状态进行了研究并实

生物大分子在受到外界刺激时能够产生的二级结构变化是生命活动赖以存在的基础。利用生命系统中存在的生物大分子二级结构的应激改变构建可以活动的纳米器件是生物纳米技术研究的追求目标之一,对我们了解生命的奥秘、构建生物传感器以及仿生纳米器件的研究都有着重要意义。

根据核酸四链结构i-motif只能于弱酸性情况下存在并且稳定性较高的特点,我们设计并构建出了由pH值调控驱动的核酸纳米马达,并在此基础上实现了其光驱动和电驱动,为生物分子马达的应用打下了基础。此外,我们还对此马达在器件表面的工作状态进行了研究并实现了将核酸纳米马达的输出转化为可以测量的宏观机械运动。

通过和其他功能系统的结合,核酸纳米马达可以作为驱动及控制组件实现其功能及应用的扩展,例如:在平滑表面构建纳米舱,实现小分子的控制释放;结合疏水基团和表面粗糙度控制技术,可以实现响应性超亲水/疏水表面的构建;将其固定于纳米孔道中,通过核酸结构的响应性,可以构建对质子、钾钠离子具有响应性的仿生纳米孔道。最近,我们还致力于利用核酸纳米机器系统研究分子间相互作用及其协同机制。