机器人帮人类完成高危工作 DNA机器人应用于医疗
- 2020/12/8 10:37:26 28212
- 来源：仪表网
【仪表网 仪表下游】目前在很多领域，智能机器人已经可以帮人类完成高危、高难的工作。如今的机器人已不再只是“钢铁战士”，生命基本物质——DNA(脱氧核糖核酸)赋予纳米机器人“血肉之躯”。
这种“麻雀虽小五脏俱全”的DNA机器人，能在纳米尺度上执行任务，因此它可以在人体细胞内发挥作用，这也让很多科研人员看到了其在医疗领域的广阔前景。在11月1日举行的第三届科学家论坛科学前沿话题讲堂上，中科院院士、上海交通大学化学化工学院教授樊春海围绕DNA制成的纳米级机器人做了专题报告，表达了其对DNA机器人治疗疾病的乐观设想。他认为，总有一天，基于DNA的机器、基于DNA的自组装机器、基于DNA的纳米机器人，可用来治疗人类疾病。
和传统的DNA相比，DNA框架具有更稳定的结构，不容易被体内的外切酶降解，从而更加准确有效地进入细胞，向人体内递送靶向药物。
框架核酸可以赋予机器人一些动态功能，而且这些功能是可控的。目前DNA序列设计技术发展很快，出现了很多软件，可以精准设计出DNA链和链之间相互识别、作用的序列。
目前，DNA机器人的效率也需要提高。 比如来自美国加州理工学院的钱璐璐教授研究出的一种可移动DNA机器人，它迈出一步需要5分钟，一步只能移动6纳米，单个机器人用了接近一天的时间才将6个不同的“货物”运送到位置。
之前都是把药物做成小分子，在人体内漫无目的地扩散到各个部位。后来出现了靶向药，就是在药物上增加识别病灶的分子靶点。而用DNA机器人可以制作智能升级版靶向药。
齐浩强调，DNA机器人本身并不治病，它只是一个载体，可以携带药物精准到达病灶或者病灶周边，进行操作精准给药，以增加现有药物的效力。
而且除了带货、识别、运输、卸载药物，DNA机器人还可以被装载上更多的“逻辑门”，以实现更多的功能和操控。研究人员曾制作过一个DNA机器人盒子，盒子里可携带治疗肿瘤的药物，通过设计识别功能，“盒子机器人”可准确找到肿瘤细胞，并且通过识别预先设计好的分子信号，打开盒子门。这个开门的操作就可以设计“和”或者“或”的逻辑门，满足两个条件打开门或者满足两个条件中的一个就开门。
DNA机器人，能在纳米尺度完成这么多复杂的操作，让科研人员看到了它在医疗领域前景可期。有专家表示，这种微小的机器人甚至可以完成定位，操作一台小型手术。
不过与大多数新生事物相同，DNA机器人应用于医疗，还有很多关键的问题需要解决，其中主要的就是生物安全性。
DNA是人类的遗传信息，使用DNA做成机器人进入人体细胞进行治疗，就相当于外源DNA进入人体，可能存在与人类DNA相互作用、整合到人类基因组的情况，对人类自身遗传信息的稳定性产生影响。
目前的科研人员都还在DNA机器人的构建层面进行研究，它的功能还没那么强大。未来DNA机器人的技术一旦成熟并进入到应用层面，生物的稳定性和安全性等问题就会凸显出来。
资料来源：科技日报
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