第一个三分量的人工免疫系统DNA-studded黄金制成的纳米机器

科学家们创造了一个人工免疫系统的三种类型的DNA-decorated金纳米粒子。与每个nanomachine模仿不同的免疫细胞类型,系统能够识别,中和,记住一个入侵的病原体。

有三个主要类型的细胞在人类和其他哺乳动物的适应性免疫系统。树突细胞启动捕获抗原的免疫反应,某些部位的病原体识别这是有害的,展示他们自己的细胞表面。这个信号告诉T细胞摧毁入侵者,包括细胞被病毒感染。B细胞也可以摧毁病原体和负责产生抗体,帮助形成一个免疫记忆。

领导的一个团队Bin-Cheng阴Bang-Ce你们来自华东科技大学现在建造了第一颗人造系统,模拟生物反应。每个单元格类型是由DNA纳米机械模仿:金纳米粒子携带DNA单链DNA或发夹环表面。

当触发模型病原体——一块艾滋病毒DNA的三个纳米创建一个级联反应,清除22小时后几乎93%的入侵者。当感染病原体后,相同的入侵是中和以更高的速度- 97%在10个小时。

第一个nanomachine与树突细胞模拟入侵的病原体。打开nanomachine病原DNA链断裂的DNA发夹结构,释放另一个DNA链,在粒子的表面。这个链然后激活T程控机器释放另一个DNA链,进而引发B cell-mimicking机器。后者释放一个antigen-type永久绑定病原体链的DNA链。

病原体永久解锁一个发夹在B细胞nanomachine DNA结构。这意味着当病原体再侵犯,B细胞机器可以直接绑定不需要摘要级联。一个再感染因此更快了。通过修改五nanoparticle-bound DNA链,团队也可以反应系统适应其他入侵者,如DNA片段与癌症有关。

殷说,团队投入更大的精力来确保三台机器一起工作。“最困难的部分是(避免)非特异性激活的机器通过一个相互关联的组件之间的非特异性反应。

“理解工作的一种方法是看它作为一个系统计算,”说我巴切莱特专家在DNA纳米机器人在以色列巴伊兰大学。它接收输入、处理信息,它生成一个输出,它本质上是一个DNA计算机。那是一个美丽的证明分子可以计算,你可以计划。”

因为DNA计算机可以直接与生物系统接口,它们可以作为可编程的药物,巴切莱特说。这样的系统可以自动检测疾病和必要时释放药物。