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《联合缩小军》成真?三国团队研发奈米投药笼

2024-11-02 205

老牌科幻电影《联合缩小军》之中,把人员机器缩小到人体内精准医病,这一直是人类的梦想,但是也一直未能实现,因为实际上实在没有缩小的技术,只能研发奈米机器人来代替,但是奈米机器人的电源、通讯与控制又是要克服的难题。

美国杜克大学、丹麦奥胡斯大学,以及意大利罗马大学的联合研究团队,则想到了奈米投药笼的点子,利用 DNA 分子的特性,也就是 DNA 在温度低时,分子结构较紧密,而当温度高时,分子结构会延长。因此研究团队想到,如果用 DNA 来做成一个奈米笼子,在高温环境中,笼子打开,药物分子可进入笼中,低温环境下,笼子关上,药物分子就出不来,再注入体内,到了指定位置,再加温打开笼子,如此一来,就免了摇控奈米机器人的麻烦,但是却可以达到一样的效果。

研究团队用 8 条 DNA 来组成想要的奈米笼子,然后以辣根过氧化酵素(horseradish peroxidase, HRP)来试验,选择 HRP 酵素的原因是因为效果容易追踪,实验结果发现这次所使用的奈米笼子,间距 15 到 20 奈米宽,刚好可以把 HRP 酵素携带在笼中,而不会意外释放,可说效果很好。

但是每个酵素、药物的分子大小都不同,该怎么办?研究团队表示,使用 DNA 来设计奈米笼子的好处,就是 DNA 能像乐高积木一样随意组合设计,针对大小不同的目标,只要重新设计一个适合的奈米笼子即可,甚至还可以利用结构上氢键的多寡,来设定在多高的温度下笼子会打开。

我们都希望药物只在目标上作用,而不要产生不必要的副作用,或许不远的未来,DNA 奈米笼能帮我们达到这个目标,甚至例如携带促进脂肪细胞分解脂肪的药物,在指定的地方作用,达到真正“塑身”的效果,也不无可能。

 

  • Scientists inch closer to building a drug-delivering nanorobot
2019-03-25 13:31:00

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