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圖1 手性DNA納米管自組裝示意圖

聚焦此問題，西安交通大學醫(yī)學部基礎醫(yī)學院生物化學與分子生物學團隊對于大尺寸DNA納米管自組裝進行了深入研究，并取得了重大突破。研究發(fā)現(xiàn)通過對DNA結構重復單元的剛性和曲率進行調(diào)節(jié)，可以構建不同直徑的納米管,范圍可從50 nm 調(diào)節(jié)至550 nm。實驗結果表明，剛性大、曲率小的DNA結構重復單元有利于大直徑納米管的生成。同時DNA雙鏈扭轉(zhuǎn)密度的調(diào)節(jié)實現(xiàn)了納米管手性的控制，為納米材料構建手性支架平臺奠定了良好的基礎。

研究成果以孫莎博士為第一作者及通訊作者，西安交通大學作為第一作者和通訊作者唯一單位撰寫的論著 “Large Chiral Nanotubes Self-Assembled by DNA Bricks” 被 Journal of the American Chemical Society雜志在線發(fā)表。該雜志影響因子14.69，是生物化學材料等相關領域的國際頂級綜合性期刊。

圖2 （左）手性可控的DNA納米管自組裝。（右）通過厚度和扭曲密度的控制可實現(xiàn)不同尺寸的DNA納米管構建。

該項研究得到國家自然科學基金、中國博士后基金的資助。醫(yī)學部基礎醫(yī)學院李冬民教授及南京大學化學系朱進教授對該工作提供了重要幫助，臨床醫(yī)學本科生楊宇軒同學協(xié)助完成了部分工作。

論文鏈接：http://dx.doi.org/10.1021/jacs.9b08737