近日，華東理工大學(xué)化學(xué)與分子工程學(xué)院副教授錢若燦與美國得克薩斯大學(xué)奧斯汀分校教授陸藝合作，通過超微玻璃納米電極構(gòu)建內(nèi)壁性質(zhì)可調(diào)的人工跨膜通道，建立了跨膜傳遞動態(tài)調(diào)控與監(jiān)測新體系，相關(guān)成果發(fā)表于《自然—通訊》。
研究團隊將金屬離子特異性激活DNAzyme修飾在玻璃電極內(nèi)壁，構(gòu)建了一種內(nèi)壁物化性質(zhì)可調(diào)的人工仿生跨膜通道，并通過電流-電壓曲線對跨膜傳遞進行實時動態(tài)監(jiān)測。通過金屬離子和DNAzyme末端基團調(diào)節(jié)人工納米通道內(nèi)壁表面的潤濕性和電荷，結(jié)合超微電化學(xué)信號實時監(jiān)測以及熒光顯微成像，實現(xiàn)了人工跨膜通道在不同滲透狀態(tài)之間的可逆轉(zhuǎn)換與實時動態(tài)監(jiān)測。人工跨膜通道具有四種不同的滲透狀態(tài)，對于具有不同親疏水性、不同電荷的功能分子，在不同滲透狀態(tài)下的跨膜傳遞效率具有明顯區(qū)別。將人工跨膜通道嵌入單個活細胞膜，通過改變通道的滲透狀態(tài)，可以實現(xiàn)不同染料分子的選擇性跨膜遞送，并通過電化學(xué)信號和熒光成像進行實時動態(tài)分析。此外，人工跨膜通道還可以實現(xiàn)單個活細胞水平的基因沉默和鈣離子選擇性跨膜轉(zhuǎn)運，相關(guān)跨膜傳遞動態(tài)過程可通過超微電化學(xué)/熒光成像進行實時監(jiān)測。
DNAzyme功能化玻璃納米電極的制備與表征 圖片來源于《自然—通訊》
相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1038/s41467-024-46312-w
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