澳大利亚科学家利用DNA折纸技术开发可编程纳米机器人 实现靶向药物递送与微缩建模

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澳大利亚悉尼大学纳米研究所的团队成功地使用了DNA折纸技术开发了定制和可编程的纳米机器人。这种创新的成就表明了广泛的应用前景，涵盖了诸如靶向药物输送，响应材料和节能光学信号处理之类的多个领域。结果于27日发表在《科学机器人》杂志上。

研究人员正在查看显微镜和微分析设施的T12透射电子显微镜的图像。图片来源：澳大利亚悉尼大学

DNA折纸技术基于DNA分子本身的折叠特性。通过仔细的设计，可以建立一个全新的生物结构。这次研究团队已经生产了50多个纳米水平的物体，其中包括“纳米狗”，“舞蹈机器人”和澳大利亚微型地图，宽度仅为150纳米。

该研究专门针对如何构建模块化的DNA折纸“体素”（类似于三维空间中的像素），以组装成更复杂的三维结构。可以对这些结构进行编程以适合特定需求，以快速以各种形式生成原型。此功能对于开发可以完成合成生物学，纳米医学和材料科学研究任务的纳米级机器人系统尤为重要。

该团队通过将其他DNA链引入纳米结构表面并用作可编程界点，从而实现了对素间组合的精确调节。这些连接就像彩色魔术贴一样，只能在“颜色”（即DNA序列）匹配时相互连接，从而确保在施工过程中结构的准确性和特异性。

该技术的一个重要应用是创建可以准确地将药物提供给体内特定区域的纳米机器人。借助DNA折纸技术，科学家可以设计对特定生物学信号敏感的纳米载体，以确保在预定的时间和地点释放该药物，从而大大改善治疗效果，同时降低副作用。此外，该团队还正在探索可以对外部刺激做出反应的新材料的开发。这种类型的材料可以根据负载变化，温度或pH值等因素来调整其特性，并有望影响多个行业，例如医疗，计算和电子产品。

计划和生产