科學家用DNA造納米機器人,可做人體內的搬運工

2021-03-02 來自外星人的訊息

網易科技訊 9月15日消息,科學家們已經建造並測試了一種行走機器人,它能夠撿取並攜帶小到裸眼無法看到的微小物體。這種機器人是由DNA建造的,DNA分子負責攜帶著所有活體生物的遺傳指令。

未來類似的納米機器人可能用於在分子水平裝配新的化學物質和材料,或者用於建造超小的電子迴路,而且也可以用於在血管中傳遞藥物。

加州理工學院的科學家Lulu Qian稱:「就像機電機器人被送往火星等遙遠的地方一樣,我們希望讓這些分子機器人進入人類無法到達的微小地方,比如說血管中。我們的目標是設計並建造一種分子機器人,能夠執行複雜的納米級別的任務。」

這種納米機器人使用了三種基本的構建模塊為它提供行走用的「腳」、撿取物體的「手臂」和「手」,它還能夠識別特定的釋放點並且釋放下「貨物」。它的每一部分都是由幾個核苷酸構成。

在測試中,納米機器人進行了一個探索分子表面的任務,機器人撿取了兩個不同的螢光染色分子,並且將它們運送到特定的目標地點。研究人員稱,原則上這種DNA機器人能夠設計成擁有許多手臂和手,這樣它們就能夠一次運送數個分子。

Qian博士補充道:「我們不會研發任何特殊目的的DNA分子。我們的實驗室致力於探索研發通用DNA機器人的工程設計原則。然而我也希望其他研究人員能夠藉助這些原則探索其它令人激動的應用,比如說藉助DNA機器人在一個人造分子工廠內合成治療用的化學物,或者當血流和細胞給出特定的信號時傳遞藥物,或者整理體內垃圾中的分子構成進行再循環。」(過客)

原標題:Tiny 'walking' nanobots made from DNA could roam around inside the body and deliver medicine to where it's needed

相關焦點

  • Science發布華裔女科學家錢璐璐,僅20納米DNA機器人
    58納米×58納米的大分子表面,上面設置有上百個「樁子」。這依賴於示意機器人放下貨物的「信號」,一旦接到這一「命令」,機器人就會遵從。如果一直沒有遇到這一「信號」,機器人就會攜帶貨物保持行走。實驗人員測試了DNA機器人分揀兩種螢光分子的表現,在24小時內,機器人成功將散布在不同地方的6個螢光分子運輸到指定地點。
  • 中科院最新納米機器人成功「餓死」小鼠腫瘤!聯合美國團隊共同打造一種完全自主的 DNA 納米機器人
    近日,中國科學家團隊研發出了一種可編程、基於 DNA 摺紙技術的納米機器人系統,這種納米機器人可找到腫瘤,然後阻斷血液供應來影響腫瘤的生長和轉移。圖丨DNA納米機器人到達「連接」著腫瘤的血管中國科學院國家納米科學與技術中心(NCNST)趙宇亮和丁寶全、聶廣軍領導的研究團隊與美國亞利桑那州立大學
  • 【納米】人類未來的醫學革命 納米機器人
    不論是能夠終結癌細胞的DNA機器人,還是能夠在體內「巡邏」的「健康衛士」,都在納米尺度世界中完成現有科技條件下無法完成的任務。  理察·費曼提出的概念,確切地說應該屬於納米操作機器人,其本身體積可能超過了納米級別。但其所能操控的物體屬於納米尺度。谷歌X實驗室研發的納米機器人,則是指自身體積在納米級別內的機器人。肉眼根本看不見,但其作用卻十分重要,其可以診斷和治療疾病。
  • 納米機器人能殺死癌細胞嗎?
    納米機器人或許將成為治療癌症的新方法,但前提是,科學家需要大量研究來證明它們在人體中的安全性。你還記得電影《我,機器人》(I, Robot)裡的場景嗎?蘇珊·卡爾文博士給智慧機器人桑尼注射了納米粒子,以消除他的人工智慧。注射液中那些銀色的小東西怎麼可能毀掉機器人的全部智能呢?這個過程看起來很簡單,但也引發了許多關於納米材料的問題。
  • DNA、摺紙與分子馬達
    近年來,機器人變得越來越逼真。例如,由太陽能驅動的蜜蜂能用輕盈的翅膀飛行,人形的機器人可以做後空翻,機器人足球隊懂得如何運球、傳球、制定得分策略。隨著研究人員對生物運動理解得更深刻,就能創造出越來越多可以模仿生物運動的機器,從宏觀尺度一直到最小的分子尺度。幾十年來,研究人員一直在尋找能研究生物機器是如何驅動生物的方法。
  • 我科學家用DNA鏈繡出直徑150納米中國地圖
    本報北京1月3日訊 (記者 劉英楠) 用一根2.4微米長——相當於頭髮絲直徑的1/40——的天然DNA單鏈當「線」,「繡」出一幅直徑150納米、解析度6納米的「中國地圖」,2006年最後一期《科學通報》刊登的這一成果,標誌著我國已掌握用DNA分子構築高度複雜性納米結構的技術。
  • Science:開發出分揀貨物分子的DNA納米機器人
    DNA機器人的基礎構件:「腿部(leg)」攜帶著兩隻「腳(feet)」用於行走;「手臂(arm)」和「手(hand)」用於抓住貨物;體節(segment),能夠識別特定的釋放位點,並且給手發送信號釋放它抓住的貨物。
  • Caltech 錢璐璐教授:DNA機器人 - 巨大的一小步
    它走一步需要5分鐘,步長6納米,差不多是人類一步的600萬分之一。它只有20納米長,大約是一粒米的千分之一。它看起來像根線蟲,身子細長,沒有臉,蛇一般纏來纏去。它的活動場地是一塊DNA合成物的平板,隱藏在試管裡——因為太小了,需要被注射進去。板子上分布著兩種顏色的分子小球。這條「線蟲」遊來遊去,撿起小球送到指定的位置。兩種顏色分開擺放。
  • 納米機器人來襲!可能會讓人類永生?
    到2030年,血液中的納米機器人將可以摧毀病原體,清除雜物、血栓以及腫瘤,糾正DNA錯誤,甚至逆轉衰老過程。到2050年,隨時隨地在人體內進行微型手術的納米機器人可能會讓人類實現永生。考慮到過去30年裡他對未來預測的準確率超過86%,而納米機器人讓人類能實現永生的設想也是極具誘惑力,讓我們不得不對納米機器人這一尖端科技加以關注。
  • 可在人體內消化,能夾蘋果,瑞士洛桑聯邦理工研發的這款機器人厲害了
    該機器人驅動器由明膠甘油複合材料構成,研究人員稱,這是一款可以「食用」的機器人。明膠沒有固定的結構和相對分子量,可溶於熱水,可以在人體內進行消化,這意味著我們離「可食用」的機器人技術又進了一步。 我們知道,當一個機器人縮小到微型之後,機器人的動力來源是一個亟需要解決的問題,也是一個很關鍵的挑戰。目前,不少科學家們會通過磁場給機器人提供能量使其在人體內遊走,比如 MIT 研發的能幫助修復體內損傷可摺疊機器人,麥吉爾大學研發能精確鎖定並殺死癌細胞的納米機器人等等。
  • Herbalmax瑞維拓NAD+前體NMN衰老抑制劑之後,美納米機器人來襲,又一壽命突破
    7月底,美國加州理工學院Andrew and Peggy Cherng醫學工程系教授汪立宏研究團隊在《科學》子刊上宣布了納米機器人研發的一項重大突破
  • 單鏈DNA機器人成功實現批量運輸
    當一條腿和一隻腳被釘在「樁」上時,機器人的另外一隻腳始終自由晃動,直到它能在臨近的「樁」的腳部區域找到立足之地。這就會削弱原先腳-腿-樁之間的作用力,機器人將遷移到新的樁上。通過隨機移動,機器人最終能探查完整個表面。
  • AI News | 十九大報告再提人工智慧;吳恩達出任Woebot董事長;AI納米機器人或將在20年內植入人體
    比亞迪與微軟有望攜手打造智能生態鏈人工智慧公司地平線獲英特爾領投近億美元A+輪融資吳恩達出任Woebot董事長 再度出手醫療領域幫人們治療抑鬱症亞馬遜提交新專利:無人機變身空中充電站 專為電動車服務AI納米機器人或將在
  • 美國已可以實時控制「納米機器人」
    納米機器人,一個最前沿的研究領域。它是一種藉助最先進的晶片和納米技術,在原子水平上精確地建造和操縱物體的機器人。現在,人類已經可以通過3D列印,一次製造出幾十萬個納米機器人,在人類無法進行操作的分子層面上對原子和細胞結構實現一系列操作。而對納米機器人的運用,現在最重要的一個領域,是醫學。
  • 《環球科學》:納米機器實現自我供電
    為了給納米尺度(十億分之一米)的微小器件提供電能,我們開始設計體積更小的能量轉換器——納米發電機(nanogenerator)。隨著電源的不斷微型化,科學技術上許許多多的夢想將成為現實。也許在不久的將來,我們就能夠看到可植入人體、不間斷監視血糖變化的生物傳感器,能自動感應建築物(如橋梁)應力變化的檢測傳感器,和用於監測環境中各種毒素的探測器等等。
  • 【新料】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。
  • 安然納米家用制水機產生四種水納米水——高能量的活化水
    安然納米家用制水機 產生四種水?
  • 納米世界的神奇
    它還能激活細胞,把血管壁上的垃圾分解下來,同時生物波的共振會促進血流速度加快,單位時間內提高80—114%,通過人體的新陳代謝,最後排除體外,從而達到輔助治療高、低血壓及心腦血管疾病的效果。因此當納米布料覆蓋在人體時,它能夠透皮吸收,中和酸性物質,代謝毒素,調節人體酸鹼平衡,從而通過簡單的穿衣戴帽就可以達到調理內分泌失調的功效,起到防病保健的作用。
  • 日本利用納米網狀壓力傳感器研發人體皮膚觸覺的貼片
    據麥姆斯諮詢報導,日本東京大學研究人員近日開發出一款人造皮膚貼片,該貼片不會影響其接觸的人體皮膚的觸覺靈敏度。這種新型超薄傳感器由多層導電和電介質納米網狀結構製成,可用於假肢、機器人輔助手術、人機界面以及可穿戴醫療監測儀等各類應用。皮膚是人體最大的感覺器官,擁有豐富的神經元,它們不斷地監測著環境中的刺激,並將這些信息傳遞至大腦。因此,優秀的人造皮膚必須能夠複製這種能力。特別是電子皮膚需要高靈敏度的觸摸傳感能力,同時也能迅速響應外界施加的壓力。
  • 前沿|納米機器人的未來——它在不久的未來,會改變人類的生活嗎?
    科學家預計,在未來二三十年內,真實的、可以工作的納米機器人就將問世。這些納米機器人有微小的手指可以精巧地處理各種分子,有微小的電腦來指揮手指如何操作。利用核能的想法也許會讓人擔憂,但是實際上由於納米機器人極其微小,為其提供動力的核物質是很少的,因此其安全性也容易得到保障。將來,納米機器人的動力最有可能來自外部,即從周圍環境中獲取能量。例如醫用納米機器人可以直接從人體血液獲取能量,一個配有電極的納米機器人利用血液中的電解液就可以變身為一節電池。最後,我們來看看納米機器人的推進系統。