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日本成功研發(fā)出“細(xì)胞機(jī)器人”平臺(tái)2017-03-10 09:36
野村和他的同事們已經(jīng)想出了一種方法來(lái)打包和運(yùn)輸相關(guān)工具,以便其他科學(xué)家可以“愉快地操控機(jī)器人”,并裝配上自己需要的組件。他希望該平臺(tái)將用于構(gòu)建越來(lái)越復(fù)雜的具有可控的運(yùn)動(dòng)性的分子機(jī)器人。最終,野村想看到機(jī)器人能夠在細(xì)胞內(nèi)運(yùn)作。“這是一個(gè)前沿科技,”野村說(shuō)。變形蟲機(jī)器人可以潛入細(xì)胞內(nèi)部及其細(xì)胞核,可以診斷,尋找細(xì)胞內(nèi)部的問(wèn)題。“這有點(diǎn)夢(mèng)幻,”野村說(shuō),但值得注意的是,他的機(jī)器人尺寸可以減小到小于一微米 - 足夠小,以適應(yīng)細(xì)胞內(nèi)部。研究人員已經(jīng)開發(fā)了許多概念驗(yàn)證的微米和納米級(jí)機(jī)器人,它們可以在身體內(nèi)移動(dòng)和通信。許多這些微小的機(jī)器人由可生物降解的材料制成,并且由磁,化學(xué)或超聲波力量來(lái)驅(qū)動(dòng)。野村的分子機(jī)器人的不同之處在于它完全由生物和化學(xué)成分組成,像細(xì)胞一樣移動(dòng),并由DNA控制。其他已經(jīng)開發(fā)出來(lái)的分子機(jī)器人,沒(méi)有一個(gè)具有這種可操控的動(dòng)力,野村說(shuō)。野村說(shuō),他們花了大約一年半的時(shí)間使用27種不同的化學(xué)成分來(lái)制造分子機(jī)器人。脂質(zhì)結(jié)構(gòu)的膜用作可延展的機(jī)器人主體。在機(jī)器人里面,特殊的蛋白質(zhì)撞到膜,導(dǎo)致它改變形狀,類似于有人從袋子內(nèi)部向外擊打。 這樣的沖擊運(yùn)動(dòng)僅在驅(qū)動(dòng)蛋白和微管的關(guān)鍵蛋白通過(guò)錨單元連接到膜時(shí)發(fā)生。該連接由光敏DNA提供。當(dāng)紫外光照射在機(jī)器人上時(shí),內(nèi)部的光敏DNA裂成單鏈。然后它可以鎖定到錨單元和驅(qū)動(dòng)蛋白-微管結(jié)構(gòu),形成它們之間的橋梁。微管蛋白,是剛性的長(zhǎng)型結(jié)構(gòu),在ATP的幫助下沿著驅(qū)動(dòng)蛋白蛋白滑動(dòng)。當(dāng)它們滑動(dòng)時(shí),可以擊打機(jī)器人的外膜,導(dǎo)致其改變形狀。通過(guò)使用這種分子的組合,野村和他的同事成功地模擬了細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)。但是如果這項(xiàng)技術(shù)是完全由生物組件組裝,由ATP進(jìn)行化學(xué)驅(qū)動(dòng),我們真的可以稱之為機(jī)器人?“機(jī)器人的定義很廣的,”野村說(shuō):“如果有樣?xùn)|西擁有一個(gè)實(shí)體,可以感知和處理信息并執(zhí)行一個(gè)功能,它就是一個(gè)機(jī)器人?!?/span>無(wú)論是機(jī)器人或者細(xì)胞機(jī)器人,我們都期待著看到工程師會(huì)在里面放置哪些功能組件。養(yǎng)細(xì)胞,就選Ausbian胎牛血清! 原文出處: Micrometer-sizedmolecular robot changes its shape in response to signal molecules ScienceRobotics March 1, 2017. http://dx.doi.org/10.1126/scirobotics.aal3735或者http://robotics.sciencemag.org/content/2/4/eaal3735 |