科技成就梦想,智慧创造未来,欢迎光临ag真人视讯开户平台_ag真人游戏平台|ag亚游开户!

ag真人视讯开户平台_ag真人游戏平台|ag亚游开户 Shandong Guoxing 咨询热线:0535-6958705     0535-6958158

资讯媒体 /NEWS
热点资讯
展会活动
企业资讯

首次!仅20纳米DNA机器人发布!

2017-09-20 16:47| 来源:小编| 浏览量:

  

  一条腿,两只脚,一条胳膊,一只手,身高仅20纳米的DNA机器人正在工作。它每迈一步的距离是6纳米,是人类步长的亿万分之一。别看这一步,DNA机器人需要5分钟来完成。遇到目标“货物”时,DNA机器人的“手”会抓起,将其放至目的地。
这一研究成果为通用型DNA机器人的应用带来诸多可能性。可能有一天,它能对垃圾的分子进行分类回收。更科幻些,也许,DNA机器人可以在探测到特定疾病信号时将药物分子运输到血液中或细胞中指定的地方,在极微小的尺度里完成医生和普通药物无法完成的任务。

  什么是DNA机器人?

DNA机器人实则是一个DNA单链分子,当它没有和其他分子结合时,就像“一条软绳”。

DNA的中文名是脱氧核糖核酸,如人所知,DNA是双螺旋结构,也就是说是两条DNA单链通过两两配对(A-T,C-G)的碱基,形成螺旋状的梯子似的结构。

  根据DNA的独特化学和物理特性,科学家可以对其进行编程。而DNA机器人就是一条具有特定碱基序列的单链DNA,它根据碱基互补配对原则,和周围的另一条DNA单链结合,从而实现二维空间中的“行走”和“分拣”。

首次!仅20纳米DNA机器人发布!

首次!仅20纳米DNA机器人发布!

DNA机器人是如何工作的?

  作为只有单链结构的DNA机器人,它的行走模式更像是一根晃动的弹簧,或是一只蠕动的毛虫:

 

首次!仅20纳米DNA机器人发布!

 

  对DNA机器人进行测试的场所是一个58纳米×58纳米的大分子表面,上面设置有上百个“桩子”。这些桩子是DNA机器人得以行走的重要帮手。每个桩子实则也是一条DNA单链,它们与DNA机器人的“腿”和其中一只“脚”碱基互补。换而言之,机器人DNA会和桩子结合,相当于机器人“踩”在了桩子上。

  但怎么在不同的桩子之间移动呢?别忘了,DNA机器人有两只脚,当一只脚和桩子结合时,另一只脚是可以自由活动的。随机的分子波动会使得自由的那只脚“够”到另一个桩子,进行下一次的配对,实现空间移动。从中,此前的那只脚随之恢复自由。在这一循环往复的过程中,DNA机器人可以在没有能量供应的情况下,进行随机的移动。

  途中,一旦DNA机器人碰到“货物”,就会用“手”抓住,带着货物一起行走。抓取货物和行走的原理有异曲同工之妙,货物实则是连接在一段DNA单链上的分子,而这段DNA单链又和机器人“手”碱基互补。

  机器人运载着货物,需要将其放置在目的地。这依赖于示意机器人放下货物的“信号”,一旦接到这一“命令”,机器人就会遵从。如果一直没有遇到这一“信号”,机器人就会携带货物保持行走。

  实验人员测试了DNA机器人分拣两种荧光分子的表现,在24小时内,机器人成功将散布在不同地方的6个荧光分子运输到指定地点。

 

首次!仅20纳米DNA机器人发布!

 

 

DNA机器人未来的路

  这个由单链 DNA制成的分子机器人,可在纳米尺度上实行任务,这也是分子机器人领域的重大突破。

 

  与大多数新生事物相同,DNA机器人的测试目前还并不完善,甚至可能存在与人类DNA相互作用、整合到人类基因组的情况,因此DNA机器人在短时间内并不可能进行人体试验。


 

 

版权所有 | ag真人视讯开户平台_ag真人游戏平台|ag亚游开户 鲁ICP备16050738号

XML 地图 | Sitemap 地图