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同济教授DNA分子器件研究取得重要进展
发表时间:2017-04-11 阅读次数:712次

        因为在“分子机器的设计和合成”方面的突出贡献,来自美国、法国和荷兰的三位科学家被授予2016年诺贝尔化学奖,“分子机器”这个远离人们日常生活的名词自此进入了公众视野。这些机器可谓是”最小机器“,只有人类头发的千分之一大小。分子机器其实是个颇为形象的称呼,是将宏观机器的概念引申至分子水平,指在合适的外界刺激下,可以执行类似机器运动的独立分子或分子组装体。分子机器包括分子开关、分子逻辑门、分子阀门、分子转轮、分子泵等一系列分子器件。我校化学科学与工程学院石硕教授、姚天明教授课题组长期致力于分子机器的研究,取得了一系列重要的进展,未来将有助于疾病的诊断和治愈。

        日前,基于DNA的构象变化,该课题组利用G-四链体与纳米银簇的特色发光,成功构建了编码器、解码器、多路复用器、多路分解器、奇偶数区分器等多个分子器件。这些分子器件将在相关疾病的诊断和治疗中表现巨大潜力,比如多路复用器可用于肝炎的诊断,它能有效区分乙肝患者及乙肝病毒携带者。相关研究成果“Integration of G-quadruplex and DNA-templated Ag NCs for Nonarithmetic Information Processing”发表于国际知名期刊Chemical Science(2017,DOI:10.1039/C7SC000361G, IF=9.144)上。论文第一作者为课题组博士研究生高如如,她曾获博士研究生国家奖学金、同济大学优秀学生干部、同济大学优秀学生、化学科学与工程学院“学术先锋”等奖项。石硕教授和姚天明教授为该论文的共同通讯作者。

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        在另一项关于分子机器的研究中,基于人体原癌基因,该课题组构建了一系列分子逻辑门,进而实现了逻辑门级联,成功设置了DNA分子密码锁,相关研究成果 “A RET-supported Logic Gate Combinatorial Library to Enable Modeling and Implementation of Intelligent Logic Functions” 也于此前发表于Chemical Science (2016, 7, 1853-1861.)上。

来源:化学科学与工程学院

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