科技前沿
科学家研发出新型三维DNA工业纳米机器人
2023-12-29 09:22  点击:43
 在现代制造业中,工业机器人已经成为了高精度自动化操作的关键组成部分。纳米级的工业机器人作为创新的制造平台,在处理和生产纳米材料方面具有巨大的应用潜力。然而,制造这种纳米机器人面临诸多技术挑战。为了解决这些问题,科学家们开始探索使用DNA纳米技术,这种技术可以以0.3纳米的高精度,精确、可控地自组装各类纳米材料,为制造纳米机器人提供了新的解决方案。
 
中国科学院宁波材料技术与工程研究所的新型药物制剂材料与技术团队副研究员周峰是这一领域的研究者之一。他致力于研究和开发可控生物纳米材料的设计、制备和应用。周峰和他的团队已经取得了重要的研究进展,他们成功地运用DNA纳米技术,结合可折叠的支架结构和多重响应控制方式,研发出新型的三维DNA工业纳米机器人。
 
这些纳米机器人可以在纳米尺度上自动执行重复任务,并且可以高精度地制造出具有特定结构的手性纳米材料。这些纳米机器人的大小约为100纳米,能够利用温度控制和紫外线(UV)来操控和对齐纳米尺寸的零件。通过将这些纳米零件精准地焊接在一起,可以制造出所需的纳米结构。在完成制造后,这些纳米机器人还可以被重置,以进行下一个操作。
 
此外,这些纳米机器人还具有“可控折叠”技术,这增加了制造过程中的灵活性。这一技术使得机器人能够完成三维结构的多循环自我复制,这对于实现纳米材料的大规模生产非常重要。未来,DNA工业纳米机器人有望使用核酸适配体等先进技术精准地捕获、操纵和定位,以制备蛋白质、磷脂膜等生物材料。这将为药物递送领域提供新的可能性,尤其是在靶向递送核酸或蛋白药物方面发挥作用。
 
这项研究的成果发表在《科学-机器人》杂志上。该成果表明,DNA工业纳米机器人在未来的制造业中具有巨大的应用潜力。随着技术的不断进步和研究的深入,相信这种新型的制造平台将在更多领域得到应用和发展。
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