身高20納米的DNA機(jī)器人:可參與分揀運(yùn)輸?shù)墓ぷ?/h2>
時間:2025-12-10 13:51:46 來源:桑間濮上網(wǎng)
導(dǎo)讀:可分揀運(yùn)輸?shù)纳砀咻擠NA機(jī)器人運(yùn)載著貨物,需要將其放置在目的納米地。這依賴于示意機(jī)器人放下貨物的機(jī)器揀運(yùn)長春外圍電話(微信156-8194-*7106)長春外圍外圍上門外圍女真實可靠快速安排“信號”,一旦接到這一“命令”,參分機(jī)器人就會遵從。工作如果一直沒有遇到這一“信號”,身高輸機(jī)器人就會攜帶貨物保持行走。納米
一條腿,機(jī)器揀運(yùn)兩只腳,參分一條胳膊,工作一只手,身高輸長春外圍電話(微信156-8194-*7106)長春外圍外圍上門外圍女真實可靠快速安排身高僅20納米的納米DNA機(jī)器人正在工作。它每邁一步的機(jī)器揀運(yùn)距離是6納米,是參分人類步長的億萬分之一。別看這一步,工作DNA機(jī)器人需要5分鐘來完成。遇到目標(biāo)“貨物”時,DNA機(jī)器人的“手”會抓起,將其放至目的地。
上述的場景已經(jīng)變成現(xiàn)實。當(dāng)?shù)貢r間9月14日,美國加州理工大學(xué)助理教授錢璐璐的實驗室在《科學(xué)》雜志發(fā)文,介紹了這一具有分揀功能的DNA機(jī)器人,其遞送貨物的成功率為80%。
“就好像電子機(jī)械機(jī)器人被送到火星等太遙遠(yuǎn)而人類不能及的地方,我們希望有一天可以將分子機(jī)器人送到太微小而人類不能及的地方,比如說血液里。”錢璐璐說。
(華裔科學(xué)家 錢璐璐)
這一研究成果為通用型DNA機(jī)器人的應(yīng)用帶來諸多可能性。可能有一天,它能對垃圾的分子進(jìn)行分類回收。更科幻些,也許,DNA機(jī)器人可以在探測到特定疾病信號時將藥物分子運(yùn)輸?shù)窖褐谢蚣?xì)胞中指定的地方,在極微小的尺度里完成醫(yī)生和普通藥物無法完成的任務(wù)。
什么是DNA機(jī)器人?
DNA機(jī)器人實則是一個DNA單鏈分子,當(dāng)它沒有和其他分子結(jié)合時,就像“一條軟繩”。在錢璐璐實驗室的DNA機(jī)器人僅由53個核苷酸組成。
DNA的中文名是脫氧核糖核酸,如人所知,DNA是雙螺旋結(jié)構(gòu),也就是說是兩條DNA單鏈通過兩兩配對(A-T,C-G)的堿基,形成螺旋狀的梯子似的結(jié)構(gòu)。
根據(jù)DNA的獨特化學(xué)和物理特性,科學(xué)家可以對其進(jìn)行編程。而DNA機(jī)器人就是一條具有特定堿基序列的單鏈DNA,它根據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則,和周圍的另一條DNA單鏈結(jié)合,從而實現(xiàn)二維空間中的“行走”和“分揀”。
(圖 DNA機(jī)器人分類揀選兩類貨物的概念圖)
DNA機(jī)器人是如何工作的?
錢璐璐實驗室對DNA機(jī)器人進(jìn)行測試的場所是一個58納米×58納米的大分子表面,上面設(shè)置有上百個“樁子”。這些樁子是DNA機(jī)器人得以行走的重要幫手。每個樁子實則也是一條DNA單鏈,它們與DNA機(jī)器人的“腿”和其中一只“腳”堿基互補(bǔ)。換而言之,機(jī)器人DNA會和樁子結(jié)合,相當(dāng)于機(jī)器人“踩”在了樁子上。
但怎么在不同的樁子之間移動呢?別忘了,DNA機(jī)器人有兩只腳,當(dāng)一只腳和樁子結(jié)合時,另一只腳是可以自由活動的。隨機(jī)的分子波動會使得自由的那只腳“夠”到另一個樁子,進(jìn)行下一次的配對,實現(xiàn)空間移動。從中,此前的那只腳隨之恢復(fù)自由。在這一循環(huán)往復(fù)的過程中,DNA機(jī)器人可以在沒有能量供應(yīng)的情況下,進(jìn)行隨機(jī)的移動。
途中,一旦DNA機(jī)器人碰到“貨物”,就會用“手”抓住,帶著貨物一起行走。抓取貨物和行走的原理有異曲同工之妙,貨物實則是連接在一段DNA單鏈上的分子,而這段DNA單鏈又和機(jī)器人“手”堿基互補(bǔ)。
機(jī)器人運(yùn)載著貨物,需要將其放置在目的地。這依賴于示意機(jī)器人放下貨物的“信號”,一旦接到這一“命令”,機(jī)器人就會遵從。如果一直沒有遇到這一“信號”,機(jī)器人就會攜帶貨物保持行走。
實驗人員測試了DNA機(jī)器人分揀兩種熒光分子的表現(xiàn),在24小時內(nèi),機(jī)器人成功將散布在不同地方的6個熒光分子運(yùn)輸?shù)街付ǖ攸c。
“雖然我們只演示了用DNA機(jī)器人來完成一個具體的任務(wù),但我們所設(shè)計的系統(tǒng)其實可以完成更廣泛的任務(wù),比如說將十多種而不只是兩種不同的分子貨物分別運(yùn)輸?shù)讲煌牡攸c,這些貨物可以被散布在大分子表面任意的地方。”第一作者Anupama J. Thubagere說,“而且每個大分子表面可以有不同數(shù)量的機(jī)器人去完成難度不同的任務(wù),這些任務(wù)可以被并行執(zhí)行”。
《崩壞:星穹鐵道》2.4版本7月31日開啟新五星限定角色Intel獨立隱卡殺進(jìn)新疆場!第一次有了3I仄臺同名電影正版受權(quán)《悟空傳》最強(qiáng)幫派掀秘傳講傳聞:Climax工做室正正在開辟一款獨占3A項目《最終幻想》VR設(shè)施1月中旬開放 進(jìn)入FF的世界《猖獗碰碰車》“吃雞”版本即將上線 新幫助豪杰暴光NS動做游戲《挨工人》將于1月21日出售 現(xiàn)已推出試玩版可駭游戲《女親節(jié)》本日上線Steam 本年第一季度出售《數(shù)碼寶貝:絕境求生》高清截圖曝光 2019年上線新款iPhone SE或已籌辦伏掀:支撐5G 中沒有雅保持穩(wěn)定
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上述的場景已經(jīng)變成現(xiàn)實。當(dāng)?shù)貢r間9月14日,美國加州理工大學(xué)助理教授錢璐璐的實驗室在《科學(xué)》雜志發(fā)文,介紹了這一具有分揀功能的DNA機(jī)器人,其遞送貨物的成功率為80%。
“就好像電子機(jī)械機(jī)器人被送到火星等太遙遠(yuǎn)而人類不能及的地方,我們希望有一天可以將分子機(jī)器人送到太微小而人類不能及的地方,比如說血液里。”錢璐璐說。
(華裔科學(xué)家 錢璐璐)
這一研究成果為通用型DNA機(jī)器人的應(yīng)用帶來諸多可能性。可能有一天,它能對垃圾的分子進(jìn)行分類回收。更科幻些,也許,DNA機(jī)器人可以在探測到特定疾病信號時將藥物分子運(yùn)輸?shù)窖褐谢蚣?xì)胞中指定的地方,在極微小的尺度里完成醫(yī)生和普通藥物無法完成的任務(wù)。
什么是DNA機(jī)器人?
DNA機(jī)器人實則是一個DNA單鏈分子,當(dāng)它沒有和其他分子結(jié)合時,就像“一條軟繩”。在錢璐璐實驗室的DNA機(jī)器人僅由53個核苷酸組成。
DNA的中文名是脫氧核糖核酸,如人所知,DNA是雙螺旋結(jié)構(gòu),也就是說是兩條DNA單鏈通過兩兩配對(A-T,C-G)的堿基,形成螺旋狀的梯子似的結(jié)構(gòu)。
根據(jù)DNA的獨特化學(xué)和物理特性,科學(xué)家可以對其進(jìn)行編程。而DNA機(jī)器人就是一條具有特定堿基序列的單鏈DNA,它根據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則,和周圍的另一條DNA單鏈結(jié)合,從而實現(xiàn)二維空間中的“行走”和“分揀”。
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途中,一旦DNA機(jī)器人碰到“貨物”,就會用“手”抓住,帶著貨物一起行走。抓取貨物和行走的原理有異曲同工之妙,貨物實則是連接在一段DNA單鏈上的分子,而這段DNA單鏈又和機(jī)器人“手”堿基互補(bǔ)。
機(jī)器人運(yùn)載著貨物,需要將其放置在目的地。這依賴于示意機(jī)器人放下貨物的“信號”,一旦接到這一“命令”,機(jī)器人就會遵從。如果一直沒有遇到這一“信號”,機(jī)器人就會攜帶貨物保持行走。
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“雖然我們只演示了用DNA機(jī)器人來完成一個具體的任務(wù),但我們所設(shè)計的系統(tǒng)其實可以完成更廣泛的任務(wù),比如說將十多種而不只是兩種不同的分子貨物分別運(yùn)輸?shù)讲煌牡攸c,這些貨物可以被散布在大分子表面任意的地方。”第一作者Anupama J. Thubagere說,“而且每個大分子表面可以有不同數(shù)量的機(jī)器人去完成難度不同的任務(wù),這些任務(wù)可以被并行執(zhí)行”。
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