DNA納米機(jī)器人來了，未來或運(yùn)輸藥物至人類血液

　　近日，著名雜志Science發(fā)表一項(xiàng)新的研究，來自加利福尼亞理工學(xué)院的華裔科學(xué)家錢璐璐及其團(tuán)隊(duì)研發(fā)的DNA機(jī)器人誕生了。這項(xiàng)具有由DNA制成的微型機(jī)器人，具備分揀、搬運(yùn)分子貨物的能力。 錢璐璐的團(tuán)隊(duì)研究人員表示，這樣的DNA機(jī)器人不僅可以對(duì)不同熒光分子進(jìn)行識(shí)別、分揀，并可以將目標(biāo)分子轉(zhuǎn)運(yùn)到特殊地點(diǎn)“卸貨”，當(dāng)多機(jī)器人協(xié)同工作時(shí)，準(zhǔn)確率更是接近100%。

　　DNA機(jī)器人的發(fā)明者錢璐璐表示，“就好像人類把電子機(jī)械機(jī)器人送到火星等遙遠(yuǎn)的地方，我們希望有一天可以將DNA機(jī)器人送到血液等人類無法到達(dá)的微小之處。”

　　DNA機(jī)器人究竟是如何行走的?

　　只有單鏈結(jié)構(gòu)的DNA機(jī)器人在行走過程中，其形態(tài)更像是一根晃動(dòng)的彈簧，或者像是一只在蠕動(dòng)的毛毛蟲。

　　根據(jù)核苷酸的堿基互補(bǔ)配對(duì)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(jié)構(gòu)，這是DNA機(jī)器人可以行走的基礎(chǔ)。

　　在實(shí)驗(yàn)中，科學(xué)家設(shè)定機(jī)器人走在由DNA折紙制成的58×58納米的釘板上。 加州理工學(xué)院生物工程師和研究的主要作者Anupama Thubagere說，“每個(gè)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(tuán)隊(duì)將DNA機(jī)器人的腿部和腳設(shè)計(jì)成所需的長度，比如在實(shí)驗(yàn)中，研究人員將其設(shè)計(jì)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(shí)驗(yàn)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(qū)域里，隨后他們讓DNA機(jī)器人收集游離在空間中的分子并將分子搬運(yùn)到原位。

　　結(jié)果表明，DNA機(jī)器人在24小時(shí)內(nèi)順利地將游離的分子歸到原位，分別是三個(gè)粉紅色和三個(gè)黃色，沒有誤差。對(duì)此，研究團(tuán)隊(duì)表示，若采用更多的DNA機(jī)器人，將會(huì)大大縮短完成任務(wù)的時(shí)間。

　　DNA機(jī)器人的未來應(yīng)用走向何方?

　　對(duì)于此項(xiàng)DNA機(jī)器人的面世，來自澳大利亞莫納什大學(xué)(Monash University)的納米仿生研究學(xué)者Wenlong Cheng表示，“此項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)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(jī)器人甚至能夠完成定位，并操作一臺(tái)小型‘手術(shù)’”。

　　來自杜克大學(xué)(Duke University)的John H. Reif教授在雜志Science文中點(diǎn)評(píng)道，“這項(xiàng)研究最卓越的貢獻(xiàn)是，他們可以使多個(gè)簡單的DNA設(shè)備同時(shí)完成非平凡的任務(wù)。這意味著很快這項(xiàng)技術(shù)將會(huì)被應(yīng)用在化學(xué)合成和納米醫(yī)療中，這很值得我們期待?！?據(jù)雷鋒網(wǎng)了解，錢璐璐的態(tài)度則偏客觀冷靜，她表示，“我們不會(huì)為任何特定的場(chǎng)景應(yīng)用開發(fā)DNA機(jī)器人，實(shí)驗(yàn)室的目標(biāo)是希望能夠開發(fā)一款通用DNA機(jī)器人。然而，我希望其他研究人員能將這項(xiàng)技術(shù)用于實(shí)際的生產(chǎn)應(yīng)用，如用DNA機(jī)器人從人造分子工廠的組成部分合成治療化學(xué)物質(zhì)，或在垃圾中分揀分子成分進(jìn)行回收利用。”