DNA机器人进化！几分钟内制造出结构复杂的纳米器件，进入你的身体器官执行任务，治愈疾病。科学家们最近向科幻场景迈出了重要一步，他们设计了一种独特的工具，可以在很短的时间内生产出更加复杂的DNA机器人和纳米设备。在4月19日发表在《自然材料》期刊上的一篇论文中，俄亥俄州立大学的科学家们发布了一款名为MagicDNA的独特软件。论文链接：https://go.nature.com/3vtBXfR使用微小的DNA链在几分钟内制造出纳米机器人MagicDNA可以帮助科学家开发一种技术，利用微小的DNA链将DNA链结合起来，变成具有组织的复杂结构像铰链和转子，这些部件可以进入我们的身体来执行各种任务，包括药物输送。DNA已被用于制造纳米器件，在医学、纳米制造、合成生物学、生物传感和生物物理学等许多领域都有广泛的应用。然而，目前的DNA纳米器件主要依赖于几何设计，因此力响应或驱动行为等功能特性的合理设计仍然具有挑战性。俄亥俄州立大学机械和航空航天工程研究助理教授卡洛斯卡斯特罗说，多年来，科学家们一直在使用繁琐的手动步骤和较慢的设备来做这件事。“有了这项技术，我们可以在几分钟而不是几天内生产出纳米级的‘机器人’，”卡斯特罗说。而现在，科学家们正在制造更复杂、更有价值的纳米级机器人。设备。“我们可以开发最多包含六个不同部件的工具，将它们与铰链和接头结合起来，并尝试执行复杂的运动，”俄亥俄州立大学机械与航空航天工程教授苏海君说。“使用该软件，开发机器人或其他具有多达20个可管理部件的设备并非没有挑战。开发能够遵循复杂操作指令的纳米设备是非常重要的一步。”使用MagicDNA软件创建的机械手纳米设备。来源：俄亥俄州立大学该软件有很多优势，可以帮助专家们设计出更好、更高效的纳米设备，科学家们希望减少每天使用它们的时间。以3D模式完整设计纳米机器人，模拟工作效果。该软件的一个非常酷的功能是它可以让科学家真正以3D形式完成设计。之前类似设备的设计只支持2D创作，迫使科学家将他们的创作转化为3D。该软件还允许设计人员创建“自上而下”或“自下而上”的DNA结构。在“自上而下”的设计中，科学家们可以决定如何为合适的DNA链设计整个设备的几何形状，然后将它们自动组合在一起。但他们也可以采用“自下而上”的方法，研究人员采用特定的DNA链并选择如何将它们组织成所需的结构，从而可以对本地设备的属性和结构进行细粒度控制。该软件的另一个重要部分是它模拟了设计的DNA工具在现实世界中的移动和工作方式。卡斯特罗说：“随着这些结构变得越来越复杂，准确预测它们的外观和功能将变得极具挑战性。”“因此，有必要模拟这些工具在虚拟环境中的工作方式。这为我们节省了大量时间。”共同作者AnjelicaKucinic，博士。俄亥俄州立大学生物分子和化学工程学者，指导该软件创建了许多纳米结构。他们制造的一些工具包括带有爪子的机械臂，能够抓起较小的物体，以及看起来像飞机的一百纳米大小的结构。卡斯特罗说，制造更复杂的纳米设备的能力表明它们可以做更多有益的事情，并且可以使用一种工具执行多种任务。例如，创建可以在血液中工作以寻找特定细菌的DNA机器人。“更复杂的‘机器人’不仅可以发现问题所在，还可以通过释放药物或捕获病原体来进行治疗。”“我们的主要目标是开发能够选择性地响应刺激或以某种方式移动的机器人。”机器人。”卡斯特罗表示，他认为未来几年MagicDNA软件将在研究实验室和大学中发挥更重要的作用。“DNA纳米技术将在商业上越来越受欢迎，”他说。“我相信在未来5到10年内，DNA纳米设备将实现商业化，我们相信该软件将有助于加速这一发展。》素材参考：https://robologiclab.com/magicdna-complex-tiny-dna-robots-produced-in-minutes/amp/https://github.com/cmhuang2011/MagicDNAhttps://mobile.twitter.com/chaosinhuang1【本文为栏目组织大数据文摘原创翻译，微信公众号“大数据文摘（id：BigDataDigest）”】点此查看作者更多好文
