說起機器人大家都不陌生,送餐、動手術(shù)、辦理業(yè)務(wù)等工作對機器人來說都是小菜一碟。但這些都是肉眼可見的,你能想象納米大小的DNA機器人是怎樣工作的嗎?國家納米科學(xué)中心就曾與國外課題組合作,在醫(yī)學(xué)納米機器人腫瘤治療中取得進展。納米機器人究竟如何為人類服務(wù)的呢?
DNA納米機器人是何方神圣?
以國家納米科學(xué)中心的研究為例,研究員聶廣軍、丁寶全,中國科學(xué)院院士趙宇亮課題組與美國亞利桑那州立大學(xué)顏灝課題組合作,發(fā)展了基于超分子自組裝的DNA納米機器人,可以用于活體運輸凝血酶進行腫瘤治療。在人體內(nèi),這種機器人利用DNA折紙術(shù)構(gòu)建智能化的分子機器,通過自組裝將凝血酶作為“貨物”包裹在分子機器的內(nèi)部空腔;分子機器兩端還裝載有“雷達”核酸適配體,可以識別和定位;當(dāng)DNA納米機器人到達指定的腫瘤血管時,納米機器上的“鎖”識別特異標志物而發(fā)生結(jié)構(gòu)變化,打開機器,暴露出內(nèi)部裝載的“貨物”進而實現(xiàn)誘導(dǎo)栓塞的功能。
正如曾經(jīng)設(shè)計出DNA機器人的加州理工學(xué)院助理教授錢璐璐所說,“就好像電子機械機器人被送到火星等太遙遠而人類不能及的地方,我們希望有一天可將DNA納米機器人送到血液等太微小而人類不能及的地方。”
DNA納米機器人可在極限環(huán)境大施拳腳
我們常見的機器人工作的日常環(huán)境比較溫和,也多有工作人員在一旁輔助。但DNA納米機器人卻可以在極限環(huán)境下“施展才華”。比如DNA納米機器人可以在高度精密的人體系統(tǒng)中移動,定點藥物投送,實現(xiàn)靶向治療,還可以在強酸、強堿、輻射、有毒環(huán)境下的高危作業(yè)等。
由于DNA納米機器人具有強大的活體運輸和響應(yīng)識別功能,可以作為智能化的給藥平臺,將多種藥物實現(xiàn)聯(lián)合高效速遞,有望對傳統(tǒng)難以成藥的物質(zhì)(如毒素、蛇毒蛋白等)實現(xiàn)有效包載和智能遞送,進而推動全新抗腫瘤藥物的開發(fā),在納米藥物領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。
專家:深圳智能思創(chuàng)科技有限公司總經(jīng)理陳小明