DNA Robôs de moléculas de mulheres chinesas cientistas identificados e transportados com sucesso

era tecnológica, os seres humanos estão substituindo trabalho mecânico convencional, e até mesmo os seres humanos não pode ser concluída altamente difícil trabalho, de alto risco, por causa de sua inteligência, Muitas vezes suas máquinas como uma "pessoa", disse, mas nunca tem carne e sangue desses soldados de aço. "

Agora, os cientistas têm feito um grande avanço, Vida com material de base - robô de nucleótidos de ADN fabricadas, O robô pode não só ser reconhecimento molecular de fluorescência diferente, triagem, e as moléculas alvo podem ser transportadas para um local especial, "descarga" Quando a colaboração multi-robot, a precisão é de quase 100%. Detalhes pesquisa relevante publicado na revista "Science" de 15 de Setembro.

Figura Shu Qian Lulu

 "Robôs de DNA para chamá-los porque eles podem fazer as tarefas mecânicas nas métricas de nível nanométrico," Professor Qian Lulu da Caltech (California Institute of Technology), mas também a pessoa encarregada do projeto, dado tal justo avaliação.

Figura Shu ADN robô é para o transporte de mercadorias

Na verdade, se devidamente aplicadas no futuro, este tipo entrega da droga alvejado é provável para alguns cancros Nanorobots ou tumores, ou para a produção de elementos do dispositivo em nanoescala tornar acelerador médica precisa.

Figura Shu publicado na "Science" de

6 nm de um pequeno passo, um salto gigantesco para a pesquisa humanidade

Tal como o nome sugere, uma estrutura de ADN de cadeia simples, o robô é composto de 53 nucleótidos (a unidade de base de ADN) de configuração, uma altura de cerca de 20 nanómetros. Pequeno, mas perfeitamente formado, robôs de DNA minúsculos combina todas as partes fundamentais do corpo: Por um lado, um braço, uma perna Da mesma forma, as pernas alternadas encaminhar e princípios humanos, o robô também tem dois pés , Em cada extremidade da perna.

robôs FIG Shu ADN podem "caminhar" em nanoestruturas especialmente concebidos

Porque recurso robôs de DNA DNA puro "personaliza", o robô é programado para teste em um determinado site - uma plataforma de teste de DNA 58 nanômetros quadrados. Cheio de seqüências especiais de DNA nesta plataforma "pilha" como uma pilha destes DNA DNA robô para a frente na estrada pode ser usada para tijolos debandada.

A complementaridade de nucleótidos com as regras de emparelhamento de bases , A (adenina, adenina), T (timina, timina), C (citosina, citosina), G (guanina, guanina) lata Ligados dois a dois, formando uma cadeia dupla, Esta é também a base do robô DNA pode andar .

Em seguida, o DNA robô exatamente como anda ele?

Talvez você imaginar tela robô andar pode ter esta aparência:

Poderia ser assim:

Mas, na verdade, Apenas ADN de cadeia simples como uma estrutura de robô, que é mais como uma mola curta padrão de agitação, ou de uma lagarta rastejando :

Dois pés em ambas as extremidades de robôs de DNA são a única perna. Quando o robô um pé nas "cubos" corretas (o outro pé ainda pode se mover livremente), a perna vai emparelhamento rapidamente base, o outro pé sob uma seleção aleatória dos "cubos" corretas, passeios o próximo passo, antes de pisar no pássaro pé estacas torna-se liberdade;

Quando os encontros robô amarrado a uma estaca nas moléculas de carga, vamos usar a "mão" para apreender a carga (moléculas de carga ligado à base e mão complementar de cadeia única), em seguida, continuar a andar até encontrar as mercadorias sinal.

Embora robô ADN leva cinco minutos para dar o passo para a frente, uma etapa pode apenas ser movido 6 nm - apenas cerca de ritmo humano para cem milhões, mas é a pesquisa humana incomensurável grande forma .

Além disso, através da concepção da sequência do ADN, os investigadores pode ser controlada separadamente para cada um de cadeia dupla e de cadeia simples e combinações de velocidade e consumo de energia.

"Embora este processo é muito lento, mas um simples consome robô muito pouca energia para completar esta tarefa aparentemente complexa", diz Lulu Qian.

Identificação, transporte, linha de tudo

Claro, a luz não pode ser chamado de pé robô, o robô reconhece e DNA é transportado tintas. Diferentes investigadores fluorescência "produtos" são distribuídos aleatoriamente nos ensaios de campo de nano-escala, em seguida, em um único ou uma pluralidade de testes de DNA robôs.

" Único robô passou quase um dia antes da entrega dos seis 'bens' diferentes para o local especificado, vários robôs não só irá interferir uns com os outros, ou mesmo algumas horas para completar a entrega, a taxa de precisão é de quase 100%. "Nesse sentido, o professor Qian satisfeito. E se é 3-5 robô, em seguida, o processo pode ser concluído em cerca de uma hora.

Lulu Qian disse que se espera que o futuro desta tecnologia a ser utilizada em planta molecular artificial Montagem drogas químicas, a entrega da droga para o local designado, ou células no sangue E talvez até mesmo ser capaz de separar os componentes moleculares da sucata de coleta inútil.

Figura Shu dois robôs de ADN trabalhar simultaneamente vista conceptual

"Hora do dia" para completar a identificação, classificação, manipulação, não soa um resultado de incentivar as pessoas, mesmo muitas pessoas seria tão "fraco" resultados da investigação zombar, mas comunidade competição pesquisa nunca foi um sprint arena, como um trem a vapor disponíveis no início do século 19, alguns daqueles que montou ridículo, agora só poeira.

Na verdade, esta não é a primeira tentativa nos cientistas DNA robôs dos últimos 20 anos, os cientistas têm feito esforços incessantes em nanotecnologia de DNA ciência, DNA montado sozinho, a técnica de DNA origami atual pode desempenhar eficientemente DNA complexo nanoestruturas de design.

De chapinha de volta e o ADN "pedestre" adiante independente em nanoestruturas para ser carregado e descarregado molécula carga "Porter", até agora a identificação pode ser completada, a triagem, a manipulação robô Cada pesquisa pouco progresso é crucial e não deve ser negligenciado.

DNA robô estrada futuro

O robô molecular feito a partir de um ADN de cadeia simples, pode executar as tarefas em escala nanométrica, que é um grande avanço no campo dos robôs moleculares.

Nano da Universidade de Monash, Austrália (Monash University) Bionic pesquisador Wenlong Cheng embora não tenham participado, ainda no estudo do desempenho está muito animado. " A aplicação desta tecnologia são perspectivas muito amplas, será o primeiro a beneficiar da entrega da droga alvo "Ele explicou," se o paciente está sofrendo de um tumor, este pequeno robô pode ainda completar a localização e operação de um pequeno 'operação'. "

Como a maioria das coisas novas o mesmo teste de DNA robô ainda não é perfeito e pode até mesmo interagir com exist DNA humano, integrado no caso do genoma humano, robô de ADN, portanto, não são possíveis testes em humanos dentro de um curto espaço de tempo.

Para o futuro DNA robô inventor Lulu desempenho dinheiro é muito calma e objetiva. "Embora otimista sobre o futuro do robô DNA, mas a minha equipa está mais preocupado com robôs de DNA de infra-estrutura -. Que é a robôs construção engenharia princípios destas moléculas, eo resto só pode ser dito para ser visão científica"

"O mais notável contribuição deste estudo é que eles podem fazer dispositivo de DNA mais simples ao completar tarefa não trivial. Isto significa que esta tecnologia vai em breve ser aplicadas em síntese química e nanomedicina , Este é vale a pena esperar. "Professor John H. Reif da Universidade de Duke (Duke University) na" revista de ciência "em um artigo especial Comentários sobre esta conclusão.

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