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科學家開發出能整理回收分子的DNA“機器人”
2017-09-15 14:03:37 來源: 新華社
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  新華社華盛頓9月14日電(記者林小春)想象一下有個機器人在家裏走來走去,整理各種物品……雖然這種機器人還只存在于科幻小説裏,但美國科學家已開發出一種全自動的DNA(脫氧核糖核酸)“機器人”,能在納米尺度上執行類似任務。

  這項成果由加州理工學院助理教授錢璐璐的實驗室完成,14日發表在美國《科學》雜志上。“這是DNA機器人邁出的一小步,卻是人類邁出的一大步,”《科學》雜志在簡介中説。

  研究人員解釋説,最新開發的“機器人”由一個單鏈DNA做成,它能自動地在一個納米尺度的二維表面“走來走去”,將某些分子“撿起來”,然後放到指定位置。

  “就好像電子機械機器人被送到火星等太遙遠而人類不能及的地方,我們希望有一天可將DNA機器人送到血液等太微小而人類不能及的地方,”錢璐璐説。

  研究人員首先組裝出DNA“機器人”的三個基本模塊:一條“腿”和兩只“腳”用來行走,一條“胳膊”和一只“手”用來拿“貨物”分子,以及一個在抵達指定地點後示意放下“貨物”的“信號”。

  每個模塊僅由單鏈DNA中的幾個鹼基組成。原理上,這些模塊可通過不同的方式組裝出能執行不同任務的“機器人”。例如,一個多手臂“機器人”可同時運輸多個分子貨物。

  研究人員還設計出一個長寬各58納米的測試場地,這也是一個由DNA構成的平面結構,測試場上有上百個由單鏈DNA做成的“樁子”。行走時,“機器人”一只腳“踩”樁,另一只腳自由活動。路上遇到拴在“樁子”上的“貨物”分子,就會用“手”抓住帶走,直到抵達目的地才放下。

  這些“小家夥”邁出一步需要5分鐘,一步能移動6納米。“這個過程雖然很慢,但是一個消耗很少能量的簡單機器人就能完成這個看似復雜的任務,”錢璐璐説。

  在測試中,“機器人”成功將6個散布在不同位置的分子在24小時內分別運輸到兩個指定位置。

  錢璐璐表示,這種技術將來有望用來在人造分子工廠中組裝化學藥物、把藥物運輸到血液中或者細胞中的指定地點,甚至也許能將無用的垃圾分子成分分類回收。

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【糾錯】 責任編輯: 張樵蘇
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