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新研究用DNA分子組裝類生命“軟機器人”
發布日期:2019年04月16日   來源:新華社  編輯:李星凱

新華社華盛頓4月14日電(記者周舟)美國和中國科研人員近期合作設計出一種以DNA(脫氧核糖核酸)為材料構成的類生命“軟機器人”,可通過自身新陳代謝為驅動實現自主運動,未來有望用于開發生物芯片等。

發表在新一期美國《科學·機器人學》雜志上的研究顯示,在這一系統中,DNA分子被合成組裝為一種層級結構,在可提供能量的液體中按指令、自動地進行生長與降解。

研究顯示,這種“軟機器人”從只有55個核苷酸堿基的DNA分子增殖數千萬倍,形成幾毫米長的DNA水凝膠。在反應液中,膠體首端生長、尾端降解,從而獲得動力,可以像黏液菌一樣逆流運動。

論文通訊作者、美國康奈爾大學生物和環境工程學教授羅丹對新華社記者說,正如人需要在有氧的空氣環境中進行新陳代謝,這種“類生命材料”需要從微流系統中獲得“營養”,實現人工“新陳代謝”從而進行自主運動。

羅丹說,數十億年前,生命也是從幾種分子進化而來的。“雖然我們并未制造一個活物,但這比以往的材料更像生命,且未來具有自我進化的可能性”。

研究人員還讓不同“軟機器人”展開“賽跑”,由于環境的隨機性,其中一個會最終勝出。他們還在開發能對外界特定刺激(比如光或食物等)做出特定反應的類生命材料。未來這種“類生命系統”有望用來開發生物芯片進行基因檢測,還可用于無細胞體系來生產活性蛋白質。

責任編輯:李星凱

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