昆蟲表皮作為自然界中最復雜的自組裝系統之一，含有數以百計的表皮蛋白，這為篩選具有自組裝潛能的昆蟲表皮蛋白肽(ICP）提供了無限可能。近日，大連理工大學劉田教授與中國農業科學院楊青教授、清華大學高華健教授以及南洋理工大學俞璟副教授合作，在昆蟲表皮蛋白自組裝機制及相關應用方面取得突破，相關成果發表在《自然—納米技術》上。
玉米螟是我國一類農作物病蟲害，其鉆蛀特性是導致其防治困難的主要原因之一，而堅硬的頭殼正是發揮其鉆蛀功能的主要器官。作者從亞洲玉米螟頭殼表皮轉錄組中發現了233種表皮蛋白，并從中篩選了9種具有重復序列的ICP。非常罕見的是，其中三種ICP（WA30、VV30和NS36）能夠在水和丙酮的混合溶劑中自發組裝成納米膠囊，而不需要添加任何的模版。
研究表明，上述肽基納米膠囊的形成得益于溶劑濃度梯度自組裝技術。當ICP水溶液與丙酮混合時，會發生液液相分離。ICP納米膠囊可以通過簡單的溶劑置換工藝制備，并在藥物遞送方面具有一些獨特的優勢。該理論能夠在一定程度上解釋昆蟲新表皮脫水過程中的表皮蛋白組裝機理，進而為闡明昆蟲表皮形成機制提供新思路。此外，ICP納米膠囊在人體內降解緩慢，可以提高藥物的釋放并且副作用較低。
研究制備的ICP納米膠囊在腫瘤治療、基因治療和疫苗遞送等方面均具有較大的應用前景。
相關論文信息：https://doi.org/10.1038/s41565-024-01654-w
手性超分子自組裝結構因展現出超越非手性結構的獨特性質，廣泛應用于光電子學、醫學、仿生學及界面科學等領域。但目前，學界對超分子手性產生與跨尺度傳遞機制的理解尚不充分。因此，大規模可控構筑多層級手性超分子......
近日，中國農業科學院飼料研究所活性肽與飼料創新團隊研發出一種通過形成納米網捕獲殺菌的高穩自組裝抗菌肽，相關研究成果發表在《化學工程雜志》（ChemicalEngineeringJournal）上。&n......
昆蟲表皮作為自然界中最復雜的自組裝系統之一，含有數以百計的表皮蛋白，這為篩選具有自組裝潛能的昆蟲表皮蛋白肽(ICP）提供了無限可能。近日，大連理工大學劉田教授與中國農業科學院楊青教授、清華大學高華健教......
近日，中國科學院深圳先進技術研究院腦所副研究員都展宏等展示了一種不使用聚合物載體，且無需手術即可直接在組織內組裝神經界面的方法，其產生的神經界面可有效連接彌散在深層筋膜骨膜中的神經末梢。該技術可通過神......
美國物理學家創造了一種自組裝粒子的新方法，這一進步為在微觀層面構建復雜和創新材料開辟了新途徑。這一發表在《自然》雜志上的新突破，主要集中在乳液（浸入水中的油滴）及其在折疊體自組裝中的應用，這些獨特的形......
背景介紹小分子自組裝是一種制備高比表面積納米結構的方法，具有精確的分子結構。然而，小分子自組裝由于分子交換、遷移和重排等動態不穩定性，容易在干燥后解離而不穩定，所以這些結構是脆弱的。本文亮點●本文報道......
催組裝與自組裝對比示意圖。如果把組裝類比為在一條河上建橋，傳統自組裝效率低、耗時長，在催組劑的幫助下，浮橋可快速建立起來。課題組供圖編者按2005年美國《科學》雜志在紀念該刊創辦125周年之際，提出了......
隨著納米生物技術和納米醫藥的發展，生物活性分子體內原位構筑超分子組裝體的概念越來越受人們的重視。實現對聚合物的可控組裝調控，對改進材料在體內的生物效應和安全性，具有重大意義。但是，由于生物醫用材料在體......
仿生納米孔道結構的設計與構建是生物分析、合成化學和限域催化領域的熱點。經典的蛋白質納米孔道結構精確，然而其可控性和穩定性較差；通過電子束刻蝕固態納米孔道成本高、重復性差、通量低。自組裝DNA納米結構合......
近日，中國科學院國家納米科學中心、納米科學卓越創新中心研究員唐智勇和副研究員李連山在具有剛性分子骨架的自組裝多孔薄膜用于高效有機小分子分離的研究中取得新進展。相關研究成果Microporousmemb......