最新人工微管可助微納米機器人“逆流而上”
受蛋白馬達沿著細胞微管運動的啟發,來自蘇黎世聯邦理工學院和賓夕法尼亞大學的研究團隊研發了磁性的人工微管,用來在復雜的體內環境下快速和可靠地傳輸磁性微納米機器人,未來可能用于通過微血管更準確地遞送藥物到早期的腫瘤中。7月21日,該研究結果在線發表在Nature Machine Intelligence雜志上。 自1966年的好萊塢電影《神奇旅程》(Fantastic Voyage)以來,可以在體內導航并治愈疾病的微型機器人一直是科學家和工程師的夢想。過去十年中,世界各地的研究人員開發了許多自主移動的磁性微納米機器人。科學家可以通過外界的磁場控制它們在三維環境中游動,并且微納米機器人在功能性上也有了很大的發展。然而,由于這些微納米機器人的運動速度相對較低,而且速度依賴于周圍的流場環境和邊界,需要集成準確的跟蹤定位系統、強大的磁性驅動以及復雜的控制算法。 “遞送微納米機器人沿著血液逆流而上到達腫瘤,是一件可能但是極其困難的事情......閱讀全文
最新人工微管可助微納米機器人“逆流而上”
受蛋白馬達沿著細胞微管運動的啟發,來自蘇黎世聯邦理工學院和賓夕法尼亞大學的研究團隊研發了磁性的人工微管,用來在復雜的體內環境下快速和可靠地傳輸磁性微納米機器人,未來可能用于通過微血管更準確地遞送藥物到早期的腫瘤中。7月21日,該研究結果在線發表在Nature Machine Intelligen
Nature:“自動”的人工微管系統
生物學家們用活細胞內的基礎物質,創建了能夠自發運動的仿生系統。該文章發表在十月七日的Nature雜志上。 微管是活細胞中的多聚物細絲,負責引導驅動蛋白kinesin,而驅動蛋白是以ATP為能量沿微管推進的“馬達蛋白”。研究人員打造了一個由微管組成的凝膠,領導該研究的Brandeis大學物理
保加利亞科學家開發出“人工授精”用納米機器人
保加利亞科學家日前發明一種用于試管“人工授精”的納米機器人,可大大提高“人工授精”的效率。 這種名為“HYDROMINA”的納米機器人是由保加利亞科學院機械研究院科學家開發的,它實現了“人工授精”的全自動化,可以在避免細胞膜破裂的情況下精確地將精子注入卵子。納米機器人的超薄吸液管可以
分離微管和微管相關蛋白實驗
通過組裝/解聚從缺少組裝驅動成分的緩沖液中分離微管 在含甘油的緩沖液中通過組裝/解聚分離微管 在紫杉醇這種微管穩定劑存在時通過組裝的方法分離微管 從用紫杉醇穩定的微管中分離微管相關蛋白 通過ATP釋放法從用紫杉醇穩定的微管中分離基于微管的運
科學家用半導體納米微管控制神經突生長
在該項研究中,科學家設計出各種尺寸和形狀的微管,其大小剛好夠單個神經突進入,但又不會讓整個神經細胞嵌入微管,然后他們將小鼠神經細胞覆蓋在微管周圍,并觀察這些細胞會如何反應。結果研究人員發現,神經細胞開始將樹突伸入微管中,仿佛在探路一般。其中有些樹突會順著微管的輪廓生長,這也意味著神經細胞可按一定結構
納米片遞送量子點技術用于活細胞標記微管骨架
量子點做為無機合成的納米熒光探針,具有高熒光亮度和熒光穩定性,適合長時間觀察和活體示蹤。將量子點靶向遞送入細胞漿,有助于細胞內蛋白瞬時相互作用研究,以及動態細胞學反應機制的長時程觀察。目前量子點遞送入細胞的方法主要分為兩類:①協助遞送策略:利用穿膜肽、多聚物載體、轉染試劑等實現量子點的遞送,但是需要
納米機器人將大有作為
最近,英國杜倫大學、美國萊斯大學以及北卡羅萊納州立大學的科學家們研發出一種被光激活的納米機器人;當被光激活后,這種納米機器人可以在數分鐘內鉆入癌細胞并殺死它們。這項研究成果發表在最新一期的《自然》(Nature)雜志上,并受到了科學界的高度關注。科學家希望在未來這種納米機器人可以用來非常精確地遞
納米機器人手術刀群
當談到對抗被稱為膠質母細胞瘤的致命腦癌時,選擇非常有限。一個加拿大研究小組采取了一種新的方法。他們誘使癌細胞吸收碳納米管,然后通過使用磁力旋轉碳納米管來撕碎這些細胞。對小鼠的治療縮小了腫瘤的大小并延長了嚙齒動物的生命,這一發現使研究人員對人類的類似結果充滿希望。膠質母細胞瘤腫瘤生長迅速,侵入局部腦組
什么是微管?
微管?(microtubule)可在所有哺乳類?動物細胞中存在,直徑大于12nm,除了紅細胞?(?紅血球?)外,所有微管均由約55kD的α及β 微管蛋白?(tubulin)組成。它們?細胞骨架正常時以(αβ)二聚體形式存在,并以頭尾相連的方式聚合,形成微管蛋白原纖維?(protofilament),
人工納米補丁能讓受損心肌再生
當心臟病發作時,心壁上某些神經細胞以及保持心臟節律跳動的特殊細胞會受到損傷,外科手術無法修復這種損傷區域。據美國物理學家組織網5月19日報道,最近,美國布朗大學和印度理工學院工程人員合作,給心臟造出了一種人工納米補丁,經實驗顯示能讓心臟病發作所造成的損傷區域恢復功能。該研究發表在近日出版的《生物
納米機器人驅動技術提速十萬倍
德國慕尼黑工業大學研究人員開發出一種新的納米機器人電驅動技術,可使納米機器人在分子工廠像流水線一樣以足夠快的速度工作,比迄今為止使用的生化過程快10萬倍。這項新的研究成果已作為封面文章刊登在19日《科學》雜志上。圖片來源網絡 目前各發達國家都在競相為未來的納米工廠開發新技術,并期望有一天像流水
智能型DNA納米機器人來了!
1月11日,2021中關村國際前沿科技創新大賽總決賽在京舉行,可用于腫瘤治療的智能型DNA納米機器人亮相大賽成果展,吸引了眾多與會人員的關注。據介紹,智能型DNA納米機器人項目成果來源于中國科學院國家納米科學中心研究員聶廣軍團隊,是國家自然基金委與北京市自然基金委促成的第一個優秀成果落地轉化項目。智
微納米機器人,揭秘微觀世界!
對人類而言,微觀世界仍然存在很多謎題——無論是地球上生命力最頑強的微型生物水熊蟲,還是被譽為“微生物工廠”的微米級大腸桿菌,甚至是可寄生在大腸桿菌中的納米級噬菌體,以及蘊含著神秘生命起源的分子基因編碼DNA,人們均知之甚少。近半個世紀以來,人們一直渴望制造出一種能進入微觀世界的微型機器人,披上水
納米機器人將膀胱腫瘤縮小90%
據新一期《自然·納米技術》報道,西班牙加泰羅尼亞生物工程研究所研究團隊通過單劑量尿素驅動的納米機器人,成功地將小鼠膀胱腫瘤體積縮小了90%。 雖然目前直接將藥物施用到膀胱的治療方法顯示出良好的生存率,但其治療效率仍然很低。一種有前途的替代方案是使用能將治療劑直接遞送至腫瘤的納米顆粒,特別是能在
極微管的概念
中文名稱極微管英文名稱polar microtubule定 義由紡錘體兩極發出的紡錘體微管。其游離端在赤道面處相互交疊或相互搭橋,不與動粒相連。應用學科細胞生物學(一級學科),細胞周期與細胞分裂(二級學科)
什么是微管蛋白?
tubulin組成微管的蛋白質稱為微管蛋白。微管蛋白是球形分子,有兩種類型:α微管蛋白(α-tubulin)和β微管蛋白(β-tubulin),這兩種微管蛋白約占微管蛋白總量的80%~95%,具有相似的三維結構,能夠緊密地結合成二聚體,作為微管組裝的亞基。α亞基由450個氨基酸組成,β亞基是由4
抗微管藥物實驗
抗微管藥物實驗主要用于(1)尋找新抗癌藥(2)研究抗癌藥作用機制。實驗方法原理微管蛋白溶液在0~4℃是無色透明溶液,當溫度升高,或37℃保溫時,管蛋白聚合生成微管,隨之溶液的濁度增加,吸收度(OD)上升,這可用分光光度計,在 350 nm 波長測得,根據所測得的OD值對保溫時間作圖,繪出“S”型聚合
抗微管藥物實驗
實驗方法原理 微管蛋白溶液在0~4℃是無色透明溶液,當溫度升高,或37℃保溫時,管蛋白聚合生成微管,隨之溶液的濁度增加,吸收度(OD)上升,這可用分光光度計,在 350 nm 波長測得,根據所測得的OD值對保溫時間作圖,繪出“S”型聚合曲線。相反,將已聚合的微管溶液放水浴。亦可以測定其解聚曲線。
納米機器人把原子級別藥物輸入細胞
“超高的定位精度,在超過厘米以上的運動范圍內仍能保證納米以下的定位精度。”2016世界機器人大會上,由哈工大機器人集團研制的具備位移反饋傳感器的納米操作機器人引發了人們的關注。 據相關負責人介紹,納米操作機器人具備位置檢測傳感器,可實現自動可編程運動,并具備多種功能強大的附加模塊。與傳統機器人
新型納米機器人有助眼底精準給藥
近日,一個國際團隊在新一期美國《科學進展》雜志上發表報告說,他們開發出一種納米機器人,首次實現讓機器人繞過眼球表面抵達視網膜且不對組織造成損害,未來有望用于精準給藥領域。圖片來源于網絡 這種表面潤滑的螺旋形磁性納米機器人直徑僅為500納米,不到頭發絲粗細的兩百分之一,它可在短時間內完成從眼球玻
德國開發新型納米機器人電驅動技術
德國慕尼黑工業大學和慕尼黑大學的科研人員合作開發出一種新型納米機器人電驅動技術,據稱其較目前通過加酶和DNA鏈等生化驅動方法快10萬倍。相關研究結果于1月19日以封面故事形式發表在國際權威雜志《科學》上。 新的控制技術不僅適合來回移動染料或納米顆粒,微型機器人的手臂也可對分子施力。研究人員強
納米機器人把原子級別藥物輸入細胞
“超高的定位精度,在超過厘米以上的運動范圍內仍能保證納米以下的定位精度。”2016世界機器人大會上,由哈工大機器人集團研制的具備位移反饋傳感器的納米操作機器人引發了人們的關注。 據相關負責人介紹,納米操作機器人具備位置檢測傳感器,可實現自動可編程運動,并具備多種功能強大的附加模塊。與傳統機器人
DNA納米機器人:精準抑癌不再難
無論國籍、種族,幾乎所有人都“談癌色變”。盡管某些癌癥已經不再是“不治之癥”,但畢竟是少數。根據2018年2月國家癌癥中心發布的最新一期全國癌癥統計數據,我國平均每天超過1萬人被確診為癌癥,每分鐘就有7個人被確診為癌癥。其中,肺癌和乳腺癌分別位居男女性發病的首位。 攻克癌癥長久以來都是科學家
磁場導航-納米機器人精準擊殺腫瘤細胞
團隊用靶向給藥微納米機器人在小鼠身上做了實驗。他們用了乳腺癌細胞種植的皮下腫瘤模型,對30只小鼠跟蹤了30天。團隊發現,這種方法對小鼠腫瘤確有靶向殺傷作用,且對周圍正常組織的影響最小。 上映于1966年的科幻電影《神奇旅程》,講了這么一個故事:為給一名科學家實行高難度血管手術,5名醫生被縮小成
全DNA納米機器人可探索細胞過程
用DNA建造一個微型機器人,并用它來研究肉眼看不見的細胞過程——這不是科幻小說,而是法國國家健康與醫學研究院(Inserm)、國家科學研究中心和蒙彼利埃大學的科學家們認真研究的主題。這種高度創新的“納米機器人”能夠更密切地研究在微觀水平上施加的機械力,這對許多生物和病理過程至關重要,代表了一項
納米機器人:于細微處見神奇
納米機器人構造 (示意圖) 納米機器人是根據分子水平的生物學原理為設計原型,設計制造可對納米空間進行操作的“功能分子器件”,也稱分子機器人;而納米機器人的研發已成為當今科技的前沿熱點。 目前,不少國家紛紛制定相關戰略或者計劃,投入巨資搶占納米機器人這種新科技的戰略高地。《
微型機器人能迅速清除工業廢水中污染物
由德國馬克斯·普朗克研究所科學家帶領的一個國際團隊最近開發出一種微型機器人,能迅速清除工業廢水中的污染物和重金屬,經回收處理后還能循環利用,有望帶來一種高效經濟的污水凈化方法。 據物理學家組織網11日報道,水中的重金屬污染是工業活動帶來的常見問題,包括制造電池和電子產品、采礦、電鍍等,這些活動
研究揭示α微管蛋白亞型對微管形態的影響及機制
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/2/494183.shtm中國科學院分子細胞科學卓越創新中心(生物化學與細胞生物學研究所)鮑嵐組與上海高等研究院/廣東省智能科學與技術研究院張旭組合作,在Journal of Molecular Cell Bi
微型機器人能高效清除廢水中重金屬-距智能修復更近一步
自推進氧化石墨烯為基礎的微機器人示意圖 ?? 由德國馬克斯·普朗克研究所科學家帶領的一個國際團隊最近開發出一種微型機器人,能迅速清除工業廢水中的污染物和重金屬,經回收處理后還能循環利用,有望帶來一種高效經濟的污水凈化方法。 據物理學家組織網11日報道,水中的重金屬污染是工業活動帶來的常見問題,
人工智能機器人居然能開發新材料?
柯蒂斯·柏林蓋特是一名材料學家,在加拿大英屬哥倫比亞大學工作時,他曾要求研究生改進太陽能電池中的關鍵材料,以提高其導電性。 他在這一過程中發現,潛在的調整變量數量繁多,不同變量可產生千萬種可能。比如加入微量金屬和其他添加劑可以改變加熱和干燥時間。艾達是一臺由人工算法驅動的機器人,可以幫助英屬哥