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| 本文作者： 欣彤Iris | 2017-09-17 23:40 |
雷鋒網消息，近日，著名雜志Science發表一項新的研究，來自加利福尼亞理工學院的華裔科學家錢璐璐及其團隊研發的DNA機器人誕生了。這項具有由DNA制成的微型機器人，具備分揀、搬運分子貨物的能力。 錢璐璐的團隊研究人員表示，這樣的DNA機器人不僅可以對不同熒光分子進行識別、分揀，并可以將目標分子轉運到特殊地點“卸貨”，當多機器人協同工作時，準確率更是接近100%。
DNA機器人的發明者錢璐璐表示，“就好像人類把電子機械機器人送到火星等遙遠的地方，我們希望有一天可以將DNA機器人送到血液等人類無法到達的微小之處。”
DNA納米機器人的一小步，卻是人類一大步
據雷鋒網了解，DNA機器人由三個基本模塊組成，分別是：一條“腿”和兩只“腳”，這兩部分用來行走，一條“胳膊”和一只“手”用于分揀和搬運分子，以及一個在抵達目的地后示意放下分子的“信號”。其中每個模塊都是DNA的簡短片段 。
DNA機器人究竟是如何行走的？
只有單鏈結構的DNA機器人在行走過程中，其形態更像是一根晃動的彈簧，或者像是一只在蠕動的毛毛蟲。
根據核苷酸的堿基互補配對原則，A（adenine，腺嘌呤），T（thymine，胸腺嘧啶），C（cytosine，胞嘧啶），G（guanine，鳥嘌呤）能夠兩兩連接，從而形成雙鏈結構，這是DNA機器人可以行走的基礎。
在實驗中，科學家設定機器人走在由DNA折紙制成的58×58納米的釘板上。 加州理工學院生物工程師和研究的主要作者Anupama Thubagere說，“每個栓板都是由一大串DNA連接在一起，形成片狀的DNA片段?！?/p>
研究團隊將DNA機器人的腿部和腳設計成所需的長度，比如在實驗中，研究人員將其設計為6納米。通常情況下都只是人類步長的百分之幾。
除此之外，在實驗中，研究人員還將兩種不同的顏料分散在分子表面的不同區域里，隨后他們讓DNA機器人收集游離在空間中的分子并將分子搬運到原位。
結果表明，DNA機器人在24小時內順利地將游離的分子歸到原位，分別是三個粉紅色和三個黃色，沒有誤差。對此，研究團隊表示，若采用更多的DNA機器人，將會大大縮短完成任務的時間。
DNA機器人的未來應用走向何方？
對于此項DNA機器人的面世，來自澳大利亞莫納什大學（Monash University）的納米仿生研究學者Wenlong Cheng表示，“此項技術的應用前景十分廣闊，首先受益的將是靶向藥物的傳遞”他解釋道，“如果患者患有腫瘤，這種微小的DNA機器人甚至能夠完成定位，并操作一臺小型‘手術’”。
來自杜克大學（Duke University）的John H. Reif教授在雜志Science文中點評道，“這項研究最卓越的貢獻是，他們可以使多個簡單的DNA設備同時完成非平凡的任務。這意味著很快這項技術將會被應用在化學合成和納米醫療中，這很值得我們期待。”
據雷鋒網了解，錢璐璐的態度則偏客觀冷靜，她表示，“我們不會為任何特定的場景應用開發DNA機器人，實驗室的目標是希望能夠開發一款通用DNA機器人。然而，我希望其他研究人員能將這項技術用于實際的生產應用，如用DNA機器人從人造分子工廠的組成部分合成治療化學物質，或在垃圾中分揀分子成分進行回收利用?！?/p>
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