DNA機(jī)器人還有多遠(yuǎn)？樊春海院士：目前用于治療仍是夢(mèng)想

　　“目前擁有可用于治療的DNA納米機(jī)器人仍是一個(gè)夢(mèng)想。我個(gè)人認(rèn)為總有一天，我們會(huì)有基于DNA的機(jī)器、基于DNA的自組裝機(jī)器、基于DNA的納米機(jī)器人，來(lái)治療人體內(nèi)的疾病，從而改變?nèi)藗儗?duì)疾病以及對(duì)治療學(xué)的看法?！?/p>

　　在11月1日舉行的第三屆世界頂尖科學(xué)家論壇科學(xué)前沿話(huà)題講堂上，中科院院士、上海交通大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院王寬誠(chéng)講席教授樊春海就DNA制成的納米級(jí)機(jī)器人做了專(zhuān)題報(bào)告，表達(dá)了其對(duì)DNA機(jī)器人治療疾病的樂(lè)觀(guān)設(shè)想。

　　樊春海于2004年入選中國(guó)科學(xué)院百人計(jì)劃，2007年獲得國(guó)家杰出青年基金資助，2012-2016年任科技部納米973首席科學(xué)家。入選美國(guó)科學(xué)促進(jìn)會(huì)（AAAS）、國(guó)際電化學(xué)學(xué)會(huì)（ISE）和英國(guó)皇家化學(xué)會(huì)（RSC）會(huì)士。

　　樊春海在演講中提到，經(jīng)過(guò)幾十年的努力，現(xiàn)在人們可以制造非常復(fù)雜的分子機(jī)器。但就細(xì)胞而言，這些基于有機(jī)分子的機(jī)器不能在溶液表面或者是人體細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮作用。天然生物分子機(jī)器中的蛋白質(zhì)在細(xì)胞內(nèi)以高度保守的方式組裝和分解，而運(yùn)用有機(jī)合成的方式很難達(dá)到這種智能程度。

　　在此基礎(chǔ)上，樊春海提出了兩個(gè)論點(diǎn)。第一，分子的自組裝能夠創(chuàng)造智能并使分子在細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮作用；第二，DNA是實(shí)現(xiàn)分子自組裝目標(biāo)的正確分子。

　　為了滿(mǎn)足兩個(gè)論點(diǎn)的需求，樊春海引入了DNA折紙技術(shù)，該技術(shù)運(yùn)作原理為：通過(guò)一個(gè)很長(zhǎng)的單鏈DNA序列，合成幾百個(gè)互補(bǔ)的小DNA序列，使得這些小DNA序列能和長(zhǎng)DNA模板結(jié)合，最終形成不同的結(jié)構(gòu)。

　　樊春海介紹，經(jīng)過(guò)20年的發(fā)展，現(xiàn)在已經(jīng)可以通過(guò)DNA折紙技術(shù)來(lái)制作想要的任何形狀。

　　不同形式的DNA結(jié)構(gòu)也被稱(chēng)為框架核酸，這種核酸基本上是一種人工設(shè)計(jì)的自組裝核酸結(jié)構(gòu)，它具有可編程的尺寸、形狀和機(jī)械性能。有了這些DNA框架結(jié)構(gòu)，意味著科學(xué)家就可以在納米范圍內(nèi)精確地組織小分子，使其成為架構(gòu)納米物體的有效平臺(tái)。另外值得一提的是，和傳統(tǒng)的DNA相比起來(lái)，DNA框架可以更有效地進(jìn)入細(xì)胞。

　　基于以上因素，樊春海認(rèn)為應(yīng)用DNA框架結(jié)構(gòu)來(lái)制造智能納米機(jī)器人是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。目前，樊春海團(tuán)隊(duì)通過(guò)DNA組裝技術(shù)制造了被嵌入程序并行、深度優(yōu)先搜索程序的智能DNA導(dǎo)航器。這意味著DNA機(jī)器或DNA機(jī)器人可以在二維DNA表面工作，并具備了智能在表面上執(zhí)行詳盡的任務(wù)綁定。

　　在最新的研究中，樊春海團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了對(duì)化學(xué)或生化刺激有反應(yīng)的智能DNA納米機(jī)器人。不過(guò)，盡管機(jī)器人已經(jīng)成功地被放入微細(xì)胞和活細(xì)胞中，但它們是否能在細(xì)胞內(nèi)正常工作仍然未知。(記者 賀梨萍)

　　轉(zhuǎn)自：澎湃新聞

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