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qiyajun

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[交流] 纳米科技最新进展2则！！！

1. 给纳米试管装上塞子

研究者利用化学自组装技术，将用来运输物质的硅纳米试管，在其开口端用纳米颗粒封住。

现在，全球科学界和工程界都在赶纳米这个时髦。纳米管在材料方面的优良特性，正被开发应用到诸多实用领域，甚至包括生物医学方面；一些对材料研究有兴趣的生物医学专家希望将纳米管开发成传输药物或基因的体内运输机器。

这只是美国佛罗里达大学纳米管研究专家Charles Martin和他在生物化学方面的合作者Jon Stewart所关注的一个“小”问题。Martin的实验室此前开发出了一种模板合成方法，用以制作一种新型纳米试管，它与传统纳米试管不同，因为它在一端是封闭的。“我们认为这些新型试管对于货物运送是非常有用的，但这有点像用一个没有瓶塞的红酒瓶运送红酒，” Martin说。近来，他们迈出了解决这一问题的第一步，通过运用化学自组装技术，使用一种恰当尺寸的纳米颗粒塞住了硅纳米试管的另一端。

在硅纳米试管一端可进行氨基基团的功能化处理，它能和具有醛基基团的纳米颗粒自动发生反应，然后将试管一端盖住。“模版合成的美妙之处在于，你能研制出那些在化学或生物化学方面很容易发生功能化行为的纳米管，” Martin解释说。而且，模版合成的方法几乎能用于任何材料，包括从碳到硅到聚合体。因此，他们的长远目标就是要制造出一种有塞的纳米试管，使用的原料是生物可降解材料，这样应用于生命系统就会是安全的。

对于Martin和Stewart来说，紧接着的下一步工作就是在可想象的范围内进行更多的工作；但是，也包括开发那些特性易于变化的化学物质，以便能将纳米试管打开，然后在不同条件下释放出运送的货物。Martin说：“拔出瓶塞是件困难的事情......我已经毁坏了很多企图拔出瓶塞的螺丝锥，我们确信不想研制那样的纳米类似物!”

2. 新型电子传感器可有效检测小分子

研究者利用适配子开发出的一种电子传感器，可用于对可卡因的检测；检测结果显示，这是一种具有灵敏性和普适性的新型实验平台，可用于小分子的识别。

不像核酸和蛋白质这些大分子，对一些小分子目标物的快速检测仍旧是一个相当大的技术挑战，这种情况对于生物样品更是如此。“如果医生想在血清中寻找一种药物或者药物代谢物，他就不得不将药品送给一些安装有气相色谱和质谱设备的实验室，等那里的技术人员帮他们测定后，然后数日内将结果返还给他们，” 来自美国加州大学圣巴巴拉分校的化学家Kevin Plaxco这样说。

Plaxco的研究小组在开发这类生物检测系统方面积聚了丰富的经验，他们使用了一种被称为“适配子”的DNA小分子，它对目标分子具有高亲合性和特异性。去年，他们研发出了一种利用适配子的电子蛋白质传感器(E-AB)，它安装有一组成共轭关系的金电极和吸附凝血酶的适配子，而该适配子和一种能够操纵电子向电极转移的化合物亚甲基蓝连接在一起；这种由凝血酶和适配子组成的复合体呈现出一种抑制电子转移的结构；最终获得的信号显示，凝血酶出现在了生物样品中。

在今年的这项新工作中，他们介绍了一种类似的实验系统，来检测一种目标小分子可卡因。他们的E-AB传感器被证明具有检测微克分子量级的可卡因，通常这样的含量发生在像人体唾液这样的复杂生物活性液体中；该种传感器甚至能够将与苏打粉混合在一起使用的可卡因识别出来。目前这种检测装置仍无法获得足够的定单，原因是费用过高而无法应用于测试病人体内的可卡因；但Plaxco研究小组通过应用其它的E-AB传感器，已经将其灵敏度提高到皮克分子这样的量级，这表明通过使用改良的适配子，可以将灵敏度提高。

在Plaxco看来，很多传感器是由高中学生在实验室工作时做出来的。因此，汇聚了简单的构造和广泛的灵活性，这一系统为研制新型医学诊断工具提供了令人激动的前景。Plaxco的研究小组目前正试图设计出一种E-AB传感器，用于多分子复合体的同步检测，以及疾病标记物的检测。“我们已经构建了一种能够检测小分子的实验平台，它与众多的适配子一样具有普适性，而目前的文献已经报道说适配子具有相当的普适性，”他说：“利用这些适配子，我们应当很容易就研制出一种掌上装置，用它能在几秒种内检测出各种各样的小分子。那可是史无前例的，也是我最为激动的原因。”

更多信息请访问：http://www.natureasia.com/ch/naturemethods

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