image: Conceptual illustration of a DNA robot sorting two types of cargos. Considerable artistic license has been taken. This material relates to a paper that appeared in the Sept. 15, 2017, issue of Science, published by AAAS. The paper, by A.J. Thubagere at California Institute of Technology in Pasadena, Calif., and colleagues was titled, "A cargo-sorting DNA robot." view more
Credit: Ella Maru Studio (www.scientific-illustrations.com)
未来就在这里——它涉及的是由DNA组成的微型机器人，这些机器人能捡起颗粒物质并将其递送至不同的地方。虽然该机器人本身的进步就是精致科学的呈现，但这种技术却有着广泛的应用；例如，这些机器人可被用来组装化学物品，或重新排列线路上的纳米颗粒。为了制造这种机器人，Anupama J. Thubagere和同事组装了各种DNA链，这些DNA链包括了一条长出2只脚的“腿”及可携带一件货物的双臂。这种机器人可沿着DNA折纸的2-D轨道移动。在某一给定的时间，该机器人只有一只脚能被锚定在轨道上，因此，当机器人的一只脚踏上轨道时，另一只脚就变成游离状态。该机器人可沿着轨道随意走动，直到它遭遇一个被设计携带的对象，在本例中的对象是一个荧光基团或是一个与机器人手臂绑定的DNA链。该机器人会继续沿着轨道漫无目的地移动，直到它遇到一个目标DNA链。研究人员所设计的该目标链可自动从机器人那里抓取货物。该机器人接着又能自由探索折纸表面的其它地方，并会捡起它所遇到的其它货物。作者发现，这些个体机器人成功递送货物的几率达80%。这些小家伙迈出一步需要花5分钟，这一步能让它们移动6纳米。作者提出，这些机器人递送货物所花时间可通过赋予机器人单链“尾巴”或用DNA编程的蛋白马达而大大缩短。John H. Reif在一则相关的《视角》中讨论了这项工作。
###
Journal
Science