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    研究人员使用DNA,最小的二氧化硅颗粒和碳纳米管,开发了新型可编程材料
    2021年05月07日    阅读量:654    新闻来源:中国建材网 cnprofit.com  |  投稿

    卡尔斯鲁厄理工学院(KIT)的研究人员使用DNA,最小的二氧化硅颗粒和碳纳米管开发了新型可编程材料。


    这些纳米复合材料可以针对各种应用进行定制,并进行编程以使其迅速,温和地降解。对于医疗应用,他们可以创造人类干细胞可以安定下来并进一步发育的环境中国建材网cnprofit.com


    另外,例如,它们适合于设置用于产生动力的生物杂交系统。结果显示在Nature Communications和bioRxiv平台上。


    培养干细胞用于基础研究和开发针对严重疾病的有效疗法,例如,以替代受损的组织。但是,干细胞只会在适当的环境中形成健康的组织。为了形成三维组织结构,需要通过完美的弹性支撑细胞功能的材料。


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    KIT生物界面研究所1-生物分子微和纳米结构(IBG 1)的Christof M. Niemeyer教授小组与来自KIT的同事一起开发了适用于生物医学应用的新型可编程材料。机械过程工程与力学研究所,动物学研究所以及KIT功能接口研究所。


    正如《自然通讯》的研究人员所报道的那样,新材料由DNA,最小的二氧化硅颗粒和碳纳米管组成。


    Christof M. Niemeyer解释说:“这些复合材料是通过生化反应生产的,可以通过改变各个成分的含量来调节其性能。” 此外,可以对纳米复合材料进行编程,以快速,温和地降解和释放内部生长的细胞,然后将其用于进一步的实验。


    生物混合系统的新材料


    根据IBG 1团队在bioRxiv生物科学平台上的另一篇出版物,新的纳米复合材料还可用于构建可编程生物杂交系统。参与这项研究的KIT应用生物科学研究所(IAB)的Johannes Gescher教授说:“使用集成在电化学装置中的活微生物是一个不断扩展的研究领域。” 


    “以这种方式生产微生物燃料电池,微生物生物传感器或微生物生物反应器是可能的。” KIT研究人员构建的生物杂交系统包含细菌Shewanella oneidensis。这是放电的,这意味着当有机物质在缺乏氧气的情况下降解时,会产生电流。


    当在KIT开发的纳米复合材料中种植Shewanella oneidensis时,它填充了复合材料的基质,而非外源性大肠杆菌细菌仍保留在其表面上。含希瓦氏菌的复合材料可保持稳定几天。未来的工作将致力于开发新材料的新生物工程应用。


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