可识别与分拣”分子“的DNA纳米机器人来了,它可把药物运输至人类血液中

雷锋网消息,近日,著名杂志 Science发表 一项新的研究,来自加利福尼亚理工学院的华裔科学家钱璐璐及其团队研发的DNA机器人诞生了。这项具有由DNA制成的微型机器人,具备 分拣、搬运分子货物 的能力。 钱璐璐的团队研究人员表示,这样的DNA机器人不仅可以对不同荧光分子进行 识别、分拣 ,并可以将目标分子转运到特殊地点“卸货”,当多机器人 协同工作 时,准确率更是接近 100%

DNA机器人的发明者 钱璐璐 表示, “就好像电子机械机器人被送到火星等人类不能到达的地方,我们希望有一天可以将DNA机器人送到 血液 等人类无法到达的微小之处。”

DNA纳米机器人的一小步,却是人类一大步

据雷锋网 (公众号:雷锋网) 了解,DNA机器人由三个基本模块组成,分别是:一条“腿”和两只“脚”,这两部分用来行走,一条“胳膊”和一只“手”是用于分拣和搬运分子“货物“的,以及一个在抵达指定地点后示意放下“货物”的“信号”。而这每个模块都是DNA的简短片段 。

DNA机器人究竟是如何行走的?

只有单链结构的DNA机器人在行走过程中,其形态更像是一根 晃动的弹簧 ,或者像是一只在蠕动的毛毛虫。

然而,根据核苷酸的碱基互补配对原则,A(adenine,腺嘌呤),T(thymine,胸腺嘧啶),C(cytosine,胞嘧啶),G(guanine,鸟嘌呤)能够两两连接,从而形成 双链结构 ,这是DNA机器人可以行走的基础。

在实验中,科学家的机器人走在由 DNA折纸 制成的 58×58纳米 的钉板上。 加州理工学院生物工程师和研究的主要作者 Anupama Thubagere 说,“每个栓板都是由一大串DNA连接在一起,形成片状的DNA片段。”

研究团队将DNA机器人的腿部和脚设计成所需的长度,比如在实验中,研究人员将其设计为 6纳米 。通常情况下都只是人类步长的 百分之几

除此之外,在实验中,研究人员还将两种不同的颜料分散在分子表面的不同区域里,随后他们让DNA机器人收集游离在空间中的分子并将分子搬运到原位。

结果表明,DNA机器人在 24小时内顺利 地将游离的分子归到原位,分别是 三个粉红色 三个黄色 ,没有误差。对此,研究团队表示,若采用更多的DNA机器人,将会大大缩短完成任务的时间。

DNA机器人的未来应用走向何方?

对于此项DNA机器人的面世,来自 澳大利亚莫纳什大学 (Monash University)的纳米仿生研究学者 Wenlong Cheng表示, “该技术的应用前景十分广阔,首先受益的将是 靶向药物的传递 ,”他解释道,“如果患者患有肿瘤,这种微小的机器人甚至可以完成 定位, 并操作一台小型‘手术’”。

来自杜克大学(Duke University)的 John H. Reif 教授在杂志 Science 中点评道,“这项研究最卓越的贡献是,他们可以使 多个简单的DNA设备同时完成非平凡的任务 。这意味着很快这项技术将会被应用在 化学合成纳米医疗 中,这很值得我们期待。”

据雷锋网了解,钱璐璐的态度则偏客观冷静,她表示:“我们不会为任何特定的场景应用开发DNA机器人,实验室的目标是希望可以开发一款通用DNA机器人。然而,我希望其他研究人员能将这项技术用于实际的生产应用,如用DNA机器人从人造分子工厂的组成部分合成治疗化学物质,或在垃圾中分选分子成分进行回收利用。”

雷锋网原创文章,未经授权禁止转载。详情见 转载须知

雷锋网稿源:雷锋网 (源链) | 关于 | 阅读提示

本站遵循[CC BY-NC-SA 4.0]。如您有版权、意见投诉等问题,请通过eMail联系我们处理。
酷辣虫 » 科技动态 » 可识别与分拣”分子“的DNA纳米机器人来了,它可把药物运输至人类血液中

喜欢 (0)or分享给?

专业 x 专注 x 聚合 x 分享 CC BY-NC-SA 4.0

使用声明 | 英豪名录