2016年02月18日 星期四 23:57:08

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全自動DNA奈米分子機器人問世 組裝分子化學藥物靠它手腳

文王柏豪

上週(15日),加州理工大學研究團隊在《Science》期刊上發表研究成果,他們開發出了一種由單鏈 DNA製成的全自動分子機器人,可在奈米尺度上執行分子組裝任務,這是分子機器人領域上的重大突破。

 

研究團隊表示,這項研究主要希望開發出通用型的DNA機器人,以便讓其他的研究者可以將這樣的原理廣泛運用。

 

DNA機器人可望用於組裝分子化學藥物、將藥物分子運輸到細胞指定位置、或將垃圾分子成分進行分類回收等。

 

研究人員利用DNA中的若干鹼基組成分子機器人,概念是: 一條「腿」和兩隻「腳」(用來行走)、一條「胳膊」和一隻「手」(作為固定分子貨物,以及識別目的地卸貨的「信號」),再通過設計DNA的序列來控制每個雙鏈和單鏈分開和組合的速度以及消耗的能量。

 

研究者人員進行測試場是由DNA組成的平面,上有數百根可與機器人的腿以及其中一隻腳上的鹼基互補的單鏈樁子,當機器人一隻腳踩在樁子上時,另一隻腳仍可自由活動;當自由活動的那只腳碰到附近的另一個樁,踩著之前的樁子的那只腳,就又變自由了。

 

當機器人遇到拴在樁子上的貨物分子時,就會用「手」抓住貨物(分子貨物連接在和手的鹼基互補的單鏈上),然後繼續行走,直到遇到放下貨物的信號。

 

實驗測試結果,機器人成功地將六個散佈在不同位置的分子,在 24 小時之內分別運輸到了兩個指定的終點;如果三到五個機器人,還可以在一個小時左右完成任務。

 

 

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