内容提要:DNA纳米机器人也许在未来某一天能完成人类所不能完成的细微任务。科学家们希望在人体内放置成群的“DNA蜘蛛”,让它们搜索并揭示癌症或其他疾病的蛛丝马迹,并能协同工作,用药囊轰炸靶标
DNA
DNA在行走
DNA纳米机器人也许在未来某一天能完成人类所不能完成的细微任务。科学家们希望在人体内放置成群的“DNA蜘蛛”,让它们搜索并揭示癌症或其他疾病的蛛丝马迹,并能协同工作,用药囊轰炸靶标
编译/吕静
深藏在纽约城中,一个繁忙的化学实验室里,一只纺锤形的蜘蛛爬过一堆折纸。这些折纸可不是用普通彩纸折出的艺术品,它们由精心设计的DNA片段所制成。说到这里,就要解释一下“纳米蜘蛛”了。
这种蜘蛛不是用来织网或吃虫的,它是DNA纳米机器人的原型,也许某一天这种机器能完成人类所不能完成的细微任务。
十年以来,纳米机器人已从细小的镊子型机器发展到用两条“腿”向左或右迈步的“行走者”。科学家们一直在研制DNA纳米机器人,最近的研究更前进了一步,其目标是将DNA分子自己组织起来移动,在这些纳米机器中既没有电池,也没有信息存储设备,它们利用的是天然DNA与DNA之间相互作用的动力,DNA可以被设计成折纸基础。
哈佛大学的生物化学家威廉·施(William Shih )说,“现在,分子行为设计正在出现爆炸性发展。正像电器已从计算机进化到iPhone4一样,我们也将看到这些东西进化成可以感知其周围环境,不会伤害健康细胞,并能瞄准疾病组织的精密微型车。”
最新的蜘蛛纳米机器人有三条到四条腿,它们沿着宽阔、精致折叠的DNA道路行走。某些分子机械人已经能自行走出50步,还有的微型运动机械臂能拾起或携带纳米粒子。
当然,眼下的DNA蜘蛛还不能很快统治世界,在这一点上,它们很像蹒跚学步的幼儿,在研究人员设计出让其行走的基础时,它们正实验性地在其分子疆界上摸索前进。但是某一天,纳米机器人军团可能会在最精密的实验室设备都无法胜任的很小尺度上作业。“蜘蛛”可能会寻找并摧毁人体内的癌症,甚至还可能会组装医学器械,或组建比你iPhone上字母“i”的小点儿还要小很多的微型计算机。
威斯康星大学麦迪逊分校的化学家劳埃德·史密斯(Lloyd Smith)说:“我们正在推进可能将DNA作为一种工作材料的技术系统,因为比起任何其他材料,我们更能理解、控制和指挥DNA。”
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