有“手”有“腳”的DNA納米機器人，能在血液中搬運分子級藥物

微型機器人是機器人研究的重要領域，對於醫療技術尤其重要。最近，科學家研發出了一款只有DNA單鏈大小的納米機器人。別看這個機器人這麼小，可謂“麻雀雖小，五臟俱全”。原文作者為Timothy Revell，文章發表於《New Scientist》雜誌網站。

相信我，近期你是肯定不會見到比這更小的機器人了。這款機器人僅包含一條DNA 單鏈，以6 納米每步的步幅來移動，這一步幅大約是人類步幅的十億分之一。這款DNA 機器人可以拾取並運送微型貨物，它的研發團隊是加利福尼亞理工學院助理教授Lulu Qian 實驗室，他們希望在未來能夠利用它的這一功能將藥物運送到個體患病細胞，或者是幫助組裝一些製造難度很高的化合物。美國《科學》雜誌對此評價道：“這是DNA 機器人邁出的一小步，卻是人類邁出的一大步。”

位於帕薩迪納的加利福尼亞理工學院助理教授Lulu Qian 表示，就像各類機器人會被派往距我們太過遙遠、人類無法到達的地方或者行星一樣，這種分子機器人也可以“被派送到對於人類來說太微小而無法進入的地方，例如血液之中。”Qian 繼續解釋道，雖然已經有很多微小的機器人存在，並且有些甚至也被用於血液之中，但它們都是必須要大於一條DNA 鏈才能發揮作用，“這是邁向研發出具有通用意義的DNA 機器人的第一步。”

這款機器人由一條“腿”、兩隻“腳”和兩隻手臂組成，主要用於運載貨物。為了對它進行測試，Qian 帶領研發團隊設計出了一個長寬均為58 納米的平坦場地，場地中間有上百個DNA“墊腳石”，用於機器人在其間跳行。機器人在移動時，首先一隻腳站穩，然後抬起另一隻腳，隨意地從一個墊腳石挪動到另一個墊腳石，途中遇到所需運載的貨物時，他就會拿起貨物，繼續前行，直到找到可卸載貨物地點。

機器人途中收集的物體以及可卸載貨物地點地是由機器人的化學成分提前進行預編程，將途中收集的物體與特定物質相結合。這樣，儘管機器人途中的路徑是隨機的，但最終目的地是可預測的。

在測試過程中，機器人成功地拾取了六種熒光染料，三種是黃色燃料，另外三種是粉紅色，並將這些染料運載到了兩個指定位置。

提升速度

聽上去這一機器人移動的速度好像感覺很快，但其實它在每一個墊腳石之間移動都需要漫長的五分鐘，這意味著要覆蓋整個測試場地，需要整整一天的時間。Qian 和她的團隊成員都表示，可以通過添加一種酶來增加助推力，從而提高速度，或者也可以給機器人安裝一個化學馬達。或者也可以添加更多的機器人，“人多力量大”用在納米尺度的環境中也同樣合適。

英國華威大學（University of Warwick）的教授Robert Cross 表示：“這是微型機器人技術的一個例證，並且它還可以編程，結果可以預測，這對於超精密醫學來說是十分重要的。只要它們能夠進入血液領域，就可以使用特定的信號或標記讓這些分子機器人將藥物僅僅傳遞給那些呈現出疾病跡象的細胞，從而進行更有效的治療。”

Cross 認為，這一機器人技術也可用於創建納米級別的其他事物，例如化學成分等。

原文鏈接：https://www.newscientist.com/article/2147493-robot-made-from-a-dna-strand-could-deliver-cargo-in-your-blood/