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另类机器人:DNA技术的分子结构超小型机器人

发布时间: 2014-4-30 下午3:52

作者: 创新ABB

等级: 初入江湖

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“分子机器人”是利用人工方法合成DNA,制造超小型机器人的研究领域。这一领域的研究宗旨,是通过利用将生物遗传物质DNA作为操作数件使用的“DNA计算器”、利用DNA制造结构体的技术等,实现“可编程人工分子系统”。其应用途径包括准确向患处输送药物的“药物输送”等,有望在医疗领域发挥威力。

在分子机器人相关的技术中,在最近几年实现突飞猛进的是利用DNA制造结构体的技术。DNA是两条碱基链组成的双重螺旋结构,通过链上碱基的排序表达基因信息。碱基包括腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)、胸腺嘧啶(T)四种。具有A只与GC只与T结合的“互补性”(图A-1)。通过在需要的地方配置AGCT,就可以让DNA在需要的地方弯曲,或是像拼图一样组合,制造出结构物。现在,这一领域的研究盛况空前,市面上已经出现了辅助设计的软件“cadnano”,使用DNA设计、制造分子的比赛“BIOMOD”也应运而生。

DNA技术的分子结构机器人

A-1:利用DNA制作结构物

DNA通过碱基排序表达基因信息。碱基包括腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)、胸腺嘧啶(T)四种,具有A只与GC只与T结合的“互补性”。借助互补性,可以利用DNA制作出结构物。辅助设计的软件“cadnano”也已经登场。(摄影:(b)为cadnano的网站截图)

而且,通过利用“DNA马达”、“DNA行走者”等技术,还可以驱动DNA结构物。

在日本,科学研究费补助金、新学术领域研究“具备感觉与智能的分子机器人的创建”的成员正在开展相关的研究。研究得到了信息工学、控制工学、机械工学、生物物理学、化学等众多领域研究者的参与。(日经技术在线)

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