澳大利亞悉尼大學(xué)納米研究所團隊利用DNA折紙技術(shù)，成功開(kāi)發(fā)出定制設計且可編程的納米機器人。這一創(chuàng )新成果展示了廣泛的應用前景，涵蓋靶向藥物遞送、響應性材料以及節能光信號處理等多個(gè)領(lǐng)域，成果于27日刊登在《科學(xué)·機器人》雜志上。
DNA折紙技術(shù)基于DNA分子自身的折疊特性，通過(guò)精心設計，可構建出全新的生物結構。研究團隊此次制作了超過(guò)50種納米級別的物體模型，其中包括一個(gè)“納米恐龍”、一個(gè)“跳舞機器人”以及一幅寬度僅為150納米的微縮澳大利亞地圖。
該研究特別關(guān)注如何構建模塊化的DNA折紙“體素”（類(lèi)似于三維空間中的像素），以組裝成更為復雜的三維結構。這些結構可根據特定需求進(jìn)行編程調整，從而迅速生成各種形態(tài)的原型。此特性對于開(kāi)發(fā)能完成合成生物學(xué)、納米醫學(xué)及材料科學(xué)研究任務(wù)的納米級機器人系統尤為重要。
團隊通過(guò)引入額外的DNA鏈至納米結構表面，用作可編程的連接點(diǎn)，實(shí)現了對體素間組合方式的精準調控。這些連接點(diǎn)如同彩色尼龍搭扣一般，當“顏色”（即DNA序列）匹配時(shí)才能相互連接，這確保了構建過(guò)程中結構的準確性和特異性。
這項技術(shù)的一個(gè)重要應用，在于制造能將藥物精準遞送至體內特定區域的納米機器人。借助DNA折紙技術(shù)，科學(xué)家能夠設計出對特定生物信號敏感的納米載體，保證藥物在預定的時(shí)間與地點(diǎn)釋放，極大提升了治療效果的同時(shí)減少了副作用。此外，團隊也正在探索開(kāi)發(fā)能對外界刺激作出反應的新材料。這類(lèi)材料能夠根據負載變化、溫度或酸堿度等因素調整自身屬性，有望影響醫療、計算和電子等多個(gè)行業(yè)。（記者張夢(mèng)然）
