|
編者按：微型機(jī)器人是機(jī)器人研究的重要領(lǐng)域，對(duì)于醫(yī)療技術(shù)尤其重要,。最近,，科學(xué)家研發(fā)出了一款只有DNA單鏈大小的納米機(jī)器人。別看這個(gè)機(jī)器人這么小,，可謂“麻雀雖小,，五臟俱全”。原文作者為 Timothy Revell,，文章發(fā)表于《New Scientist》雜志網(wǎng)站,。
相信我，近期你是肯定不會(huì)見(jiàn)到比這更小的機(jī)器人了,。這款機(jī)器人僅包含一條 DNA 單鏈,，以 6 納米每步的步幅來(lái)移動(dòng)，這一步幅大約是人類(lèi)步幅的十億分之一。這款 DNA 機(jī)器人可以拾取并運(yùn)送微型貨物,，它的研發(fā)團(tuán)隊(duì)是加利福尼亞理工學(xué)院助理教授 Lulu Qian 實(shí)驗(yàn)室,，他們希望在未來(lái)能夠利用它的這一功能將藥物運(yùn)送到個(gè)體患病細(xì)胞，或者是幫助組裝一些制造難度很高的化合物,。美國(guó)《科學(xué)》雜志對(duì)此評(píng)價(jià)道：“這是 DNA 機(jī)器人邁出的一小步,，卻是人類(lèi)邁出的一大步?！?/p> 位于帕薩迪納的加利福尼亞理工學(xué)院助理教授 Lulu Qian 表示,，就像各類(lèi)機(jī)器人會(huì)被派往距我們太過(guò)遙遠(yuǎn)、人類(lèi)無(wú)法到達(dá)的地方或者行星一樣,，這種分子機(jī)器人也可以“被派送到對(duì)于人類(lèi)來(lái)說(shuō)太微小而無(wú)法進(jìn)入的地方,，例如血液之中?！盦ian 繼續(xù)解釋道,，雖然已經(jīng)有很多微小的機(jī)器人存在，并且有些甚至也被用于血液之中,，但它們都是必須要大于一條 DNA 鏈才能發(fā)揮作用,，“這是邁向研發(fā)出具有通用意義的 DNA 機(jī)器人的第一步?！?/p> 這款機(jī)器人由一條“腿”,、兩只“腳”和兩只手臂組成，主要用于運(yùn)載貨物,。為了對(duì)它進(jìn)行測(cè)試,，Qian 帶領(lǐng)研發(fā)團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)出了一個(gè)長(zhǎng)寬均為 58 納米的平坦場(chǎng)地，場(chǎng)地中間有上百個(gè) DNA“墊腳石”,，用于機(jī)器人在其間跳行,。機(jī)器人在移動(dòng)時(shí)，首先一只腳站穩(wěn),，然后抬起另一只腳,，隨意地從一個(gè)墊腳石挪動(dòng)到另一個(gè)墊腳石，途中遇到所需運(yùn)載的貨物時(shí),，他就會(huì)拿起貨物,，繼續(xù)前行，直到找到可卸載貨物地點(diǎn),。 機(jī)器人途中收集的物體以及可卸載貨物地點(diǎn)地是由機(jī)器人的化學(xué)成分提前進(jìn)行預(yù)編程,，將途中收集的物體與特定物質(zhì)相結(jié)合。這樣,，盡管機(jī)器人途中的路徑是隨機(jī)的,，但最終目的地是可預(yù)測(cè)的。 在測(cè)試過(guò)程中，機(jī)器人成功地拾取了六種熒光染料,，三種是黃色燃料,，另外三種是粉紅色，并將這些染料運(yùn)載到了兩個(gè)指定位置,。 提升速度 聽(tīng)上去這一機(jī)器人移動(dòng)的速度好像感覺(jué)很快,，但其實(shí)它在每一個(gè)墊腳石之間移動(dòng)都需要漫長(zhǎng)的五分鐘，這意味著要覆蓋整個(gè)測(cè)試場(chǎng)地,，需要整整一天的時(shí)間,。Qian 和她的團(tuán)隊(duì)成員都表示，可以通過(guò)添加一種酶來(lái)增加助推力,，從而提高速度,，或者也可以給機(jī)器人安裝一個(gè)化學(xué)馬達(dá)?；蛘咭部梢蕴砑痈嗟臋C(jī)器人,，“人多力量大”用在納米尺度的環(huán)境中也同樣合適。 英國(guó)華威大學(xué)（University of Warwick）的教授 Robert Cross 表示：“這是微型機(jī)器人技術(shù)的一個(gè)例證,，并且它還可以編程,，結(jié)果可以預(yù)測(cè)，這對(duì)于超精密醫(yī)學(xué)來(lái)說(shuō)是十分重要的,。只要它們能夠進(jìn)入血液領(lǐng)域,，就可以使用特定的信號(hào)或標(biāo)記讓這些分子機(jī)器人將藥物僅僅傳遞給那些呈現(xiàn)出疾病跡象的細(xì)胞，從而進(jìn)行更有效的治療,?！?/p> Cross 認(rèn)為，這一機(jī)器人技術(shù)也可用于創(chuàng)建納米級(jí)別的其他事物,，例如化學(xué)成分等,。 原文鏈接：https://www./article/2147493-robot-made-from-a-dna-strand-could-deliver-cargo-in-your-blood/ 編譯組出品。編輯：郝鵬程 |
|
|
