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由DNA制成的纳米级机器人“手”可以用来检测病毒
【字体: 大 中 小 】 时间:2023年05月29日 来源:today news post
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拥有四个可弯曲手指的纳米级机器人手可以抓住像金纳米粒子或病毒这样的物体。
伊利诺伊大学的王兴和他的同事们用一种叫做DNA折纸的方法构建了纳米手,在这种方法中,一条长长的DNA单链被与长链上的特定序列配对的较短的DNA片段“钉”在一起。这种方法可以用来创建复杂的形状,从美洲的地图到旋转的纳米涡轮机。
当手张开时,纳米手的四个手指连接在一个“手掌”上,形成一个十字形。每根手指只有71纳米长(一纳米是一米的十亿分之一),像人的手指一样有三个关节。
研究人员做了一系列的实验来展示手的用途。为了证明这种抓取能力,他们在50到100纳米的金颗粒上添加了互补的DNA条带,手指就可以抓住它们了。
在另一项测试中,他们取出手指,并添加了额外的DNA片段,这些DNA片段与SARS-CoV-2病毒的刺突蛋白结合。然后,纳米手可以“抓住”病毒,而那些被抓住的病毒无法感染培养物中生长的细胞。
Wang和他的同事们还设计了纳米手,当它们与特定的病毒结合时发出荧光,这可以帮助检测这种传染性病原体。王说,他们现在正在探索这种装置是否可以用于将药物送入细胞。
纳米手在这种应用中的一个优点是,正常的DNA可以被血液中的酶迅速分解,但DNA折纸结构更稳定。王说,通过使用紫外线在纤维链之间形成额外的键,或者在纤维链上涂上某种聚合物,也可以使纤维链的使用寿命更长。
他说:“我们已经开始了动物实验,但使用的是不同的DNA纳米结构。”
英国爱丁堡大学的马修·阿奎利纳说:“这个设计看起来真的很独特,可以激励其他人。”
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