客观日本

产总研等成功研制控制细胞功能的纳米机器人

2015年08月10日 化学材料

此前,日本产业技术综合研究所纳米材料研究部门的都英次郎主任研究员带领的研究小组与大阪府立大学研究院工学研究科的河野健司教授合作,成功研制出纳米机器人(分子复合体),可通过组合光学作用下发热的碳纳米管(CNT)与特定温度条件下放出内部分子的人工膜脂质体,以控制线虫体内的细胞功能。

该研究可实现对生物体细胞表面上特定蛋白质的远隔控制,此外还有望进一步探明分子、细胞层面的发病机理及开发新型治疗方案。

纳米为十亿分之一米,纳米机器人的构成包括将抗生物素蛋白、聚乙二醇、磷脂等构成的分子在表面涂层的碳纳米管(CNT),以及将强力结合抗生物素蛋白的生物素修饰于表层的脂质体。

研究小组为证实该纳米机器人的运动抑制效果,将阻碍细胞钠离子通过的阿米洛利放入脂质体并注入线虫体内。在近红外激光的照射下,线虫的活动渐渐变缓,最终完全静止下来。在激光照射下CNT附近的温度上升,脂质体的结构发生变化。其原因可认为是内部的阿米洛利注放出后,使细胞通道受到阻碍。

此外,研究人员准备了分别使纳米机器人、CNT及脂质体分散的3种培养液。注入人宫颈上皮癌细胞(HeLa细胞)内考察毒其性,结果发现细胞生存率并无降低。在线虫体内进行的生物相容性评价中,在体内投入CNT单体时,生存率降低到60%,而来自纳米机器人和脂质体的影响较小,且没有毒性。

产总研等成功研制控制细胞功能的纳米机器人

纳米机器人概念图(a)与电子显微镜图片(b)

新闻稿URL
https://www.aist.go.jp/aist_j/press_release/pr2015/pr20150708/pr20150708.html

文章/CRCC编辑部 图片/转自新闻稿