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有“手”有“脚”的DNA纳米机器人 能在血液中搬运分子级药物?

发布时间:2020-03-17 20:48人气:

  Cross 以为,这一机器人技术也可用于创建纳米级别的其余事物,例如化学成分等。

  英国华威大学(University of Warwick)的传授 Robert Cross 示意:“这是微型机器人技术的一个例证,并且它还可能编程,后果可能预测,这对于超精密医学来说是非常重要的。只需它们可以进入血液畛域,就可能利用特定的信号或标记让这些分子机器人将药物仅仅传递给那些呈现出疾病迹象的细胞,从而停止更有效的治疗。”

微型机器人是机器人钻研的重要畛域,对于医疗技术尤其重要。最近,科学家研收回了一款只要DNA单链大小的纳米机器人。别看这个机器人这么小,堪称“麻雀虽小,五脏俱全”。原文作者为 Timothy Revell,文章发表于《New Scientist》杂志网站。

  在测试过程中,机器人胜利地拾取了六种荧光染料,三种是黄色燃料,另外三种是粉红色,并将这些染料运载到了两个指定地位。

  相信我,近期你是一定不会晤到比这更小的机器人了。这款机器人仅蕴含一条 DNA 单链,以 6 纳米每步的步幅来移动,这一步幅大约是人类步幅的十亿分之一。这款 DNA 机器人可能拾取并运送微型货物,它的研发团队是加利福尼亚理工学院助理传授 Lulu Qian 试验室,他们宿愿在未来可以应用它的这一性能将药物运送到个体患病细胞,或许是协助组装一些制作难度很高的化合物。美国《科学》杂志对此评估道:“这是 DNA 机器人迈出的一小步,却是人类迈出的一大步。”

  这款机器人由一条“腿”、两只“脚”和两只手臂组成,次要用于运载货物。为了对它停止测试,Qian 率领研发团队设计出了一个长宽均为 58 纳米的平整场地,场地中间有上百个 DNA“垫脚石”,用于机器人在其间跳行。机器人在移动时,首先一只脚站稳,然后抬起另一只脚,轻易地从一个垫脚石挪动到另一个垫脚石,途中遇到所需运载的货物时,他就会拿起货物,持续前行,直到找到可卸载货物地点。

  机器人途中搜集的物体以及可卸载货物地点地是由机器人的化学成分提早停止预编程,将途中搜集的物体与特定物质相联合。这样,虽然机器人途中的门路是随机的,但最终目标地是可预测的。

  听下来这一机器人移动的速度如同感觉很快,但其实它在每一个垫脚石之间移动都需求漫长的五分钟,这象征着要笼罩整个测试场地,需求整整一天的工夫。Qian 和她的团队成员都示意,可能经过减少一种酶来添加助推力,从而提高速度,或许也可能给机器人装置一个化学马达。或许也可能减少更多的机器人,“人多力气大”用在纳米尺度的环境中也异样适合。

  位于帕萨迪纳的加利福尼亚理工学院助理传授 Lulu Qian 示意,就像各类机器人会被派往距咱们太过悠远、人类无奈到达的中央或许行星一样,这种分子机器人也可能“被派送到对于人类来说太宏大而无奈进入的中央,例如血液之中。”Qian 持续解释道,只管已经有很多宏大的机器人存在,并且有些甚至也被用于血液之中,但它们都是必需要大于一条 DNA 链能力施展作用,“这是迈向研收回具备通意图义的 DNA 机器人的第一步。”

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