News Release

宏观控制纳米尺度的DNA机器人

Peer-Reviewed Publication

American Association for the Advancement of Science (AAAS)

通过用电场给DNA纳米机器人臂供能,科学家们实现了纳米尺度的精确移动,它比过去所报道的由DNA驱动的机器人系统至少快5个数量级。Björn Högberg在相关的《视角》中说,他们的这些极小的可自组装机器人或能成为一种用于数字记忆、载物转运及3-D分子打印等新发明的平台。在自然界中的纳米尺度移动(如可自组装的DNA)已经帮助激发了自主纳米机器的创造,它们在生物技术到计算等领域中都有影响深远的用途。然而,依靠DNA的分子提示来启动这些装置内的运动可能是一个缓慢、低效的过程,这就是为什么Enzo Kopperger和同事会用一种不同的方法来调动其DNA纳米机器人:应用电场来移动它们,这一方式类似于用电泳来移动和分离DNA大分子。Kopperger等人的机器人系统是一个全部由DNA双螺旋组成的方形基座和突出“臂”制成的,应用这一新型动力源,该机器人系统能以比仅依赖DNA分子力快得多的速度进行指向并朝固定方向旋转。这一运动类似于汽车换挡,其中短链单股DNA可充当“卡齿”,后者能将该机器人臂抓住并固着在预定的位置。作者们还展示了其DNA纳米机器人来回运送纳米颗粒的能力。作者们说,这一快速、由计算机操控、可缩放机器人系统可被改装而纳入更多的机器人臂;这也许能将该研究领域朝着实现纳米机器人生产工厂的方向更迈近一步。

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