20多年来，密苏里大学(University of Missouri)的李群(Li-Qun“Andrew”Gu)一直热衷于通过创建复杂的纳米级诊断工具来解决生命科学问题。
最近，化学和生物医学工程系教授、道尔顿心血管研究中心研究员顾和一组研究人员开发了一种利用纳米孔(纳米尺寸的孔)的新方法，以帮助科学家推进他们在神经科学和其他医学应用方面的发现。在这种情况下，一张纸的厚度约为10万纳米。
潜在的应用包括研究基于DNA和rna的疾病和紊乱的结构，如COVID-19、艾滋病毒和某些类型的癌症，以了解药物治疗是如何起作用的。或者我们可以潜在地发现新的小分子药物化合物，可以用于未来的药物发现，”顾说。“此外，该工具还可以帮助开发用于神经化学和神经退行性疾病诊断研究的神经递质传感器。”
该技术涉及适配体，或单链DNA或RNA分子选择性地结合到特定目标。这项研究的共同通讯作者凯文·吉利斯说，这使得研究人员能够确切地知道他们用纳米孔检测到的是什么，并研究单个分子是如何相互作用的。
吉利斯是化学和生物医学工程系的教授兼系主任，也是道尔顿心血管研究中心的研究员。他说，单分子之间的相互作用是通过纳米孔中的微小离子电流来检测的。
他说:“纳米孔可以检测单个分子，因为它们就像一个内置的放大器——单个分子的结合可以阻止数百万离子通过孔流动，从而产生被测量的电流，电流的变化代表了单个分子在纳米孔内移动或结合。”
像Gu这样的创新研究人员仍然在寻找利用纳米孔的新方法，以帮助他们通过单分子精度更好地理解小分子分子之间的相互作用，这让Gillis感到惊讶。
吉利斯说:“这种方法促进了合成生物学这一不断发展的研究领域的发展，合成生物学旨在通过以合成形式复制最基本的生物功能来重现生命中最重要的特征。”“这使它成为理解生命基本原理的最有力方法之一。”
“使用纳米孔核酸构象传感器实时无标记检测动态适配体-小分子相互作用”发表在《美国国家科学院院刊》上。
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