暂时忘掉机器人的经典形象吧。 不再有金属臂、齿轮和电路。微型机器人的未来是由 DNA 的力量构建的。这是的起点 纳米夹持器，一种可编程的核酸结构，可以自组装成一只拥有四个手指和一个手掌的“微型手”。一种“分子折纸”，但有一个非常具体的目的：捕获像 SARS-CoV-2 这样的致命病毒，并在它们感染细胞之前将其阻断；或者通过识别肿瘤上的特定标记来超精确地输送药物。让我们一起看看这种纳米级工程开发是如何运作的，以及为什么它能够彻底改变未来的医学。
NanoGripper，一个由 DNA 制成的（非常）微型手
你知道折纸游戏吗？在这里，想象一下能够弯曲 单个非常长的 DNA 分子以获得可编程的 3D 形状。 这正是该教授领导的伊利诺伊大学研究人员所做的事情 王星. 我在这里链接研究，非常有趣，发表在 Science Robotics 上。
结果是 纳米夹持器：几纳米（百万分之一毫米）大的结构，类似于具有四个关节手指和手掌的手。 “秘密”在于 DNA 的设计，它像书页一样来回折叠，一步即可创建静态和移动部分。
徒手捕捉病毒
好吧，但是这么小的“手”有什么意义呢？简单：广告 抓取病毒，就像你的手处理物体一样。事实上，NanoGripper 的手指包含特定的 DNA 序列，称为 适体，被编程为像分子尼龙搭扣一样结合到特定目标上。就 SARS-CoV-2 冠状病毒而言，这些“魔术贴”可以识别刺突蛋白，这种刺突蛋白可以让病毒附着在细胞上。一旦锁定目标，手指就会弯曲，将病毒包裹在虎钳中。
实际应用：快速检测、阻断感染
徒手捕捉病毒固然壮观，但这有什么用处呢？嗯，有很多用途。对于初学者来说，它可以让您 超快速、灵敏地检测病原体的存在。研究人员 事实上，他们已将 NanoGripper 与光子传感器耦合： 当病毒最终进入“手”时，它会激活荧光分子的释放，使其像萤火虫一样发光。 结果： 新冠病毒检测 只需30分钟即可达到与医院使用的分子拭子相同的灵敏度。
但这还不是全部。 NanoGripper 也可以 彻底阻断病毒进入细胞，有效预防感染。试管测试表明，如果与细胞接触然后暴露于冠状病毒，NanoGrippers 它们包裹在病毒表面，防止刺突蛋白与细胞受体相互作用。
当然，一旦被感染，就很难用这种技术来治愈。但在未来，它可能会打开大门 抗病毒鼻喷雾剂 基于纳米抓手。毕竟，鼻子是流感和新冠病毒等呼吸道病毒的主要“门户”，对吧？
NanoGripper，抗癌药物纳米邮递员
NanoGripper 的潜力远远超出了病毒范围。通过对DNA“代码”进行一些修改，就可以创造出能够识别的手指 肿瘤细胞的特异性标记。这打开了一扇门 抗癌药物的超靶向递送，仅在需要的地方进行化疗或其他疗法，并保护健康组织。一个令人难以置信的视角。
我们才刚刚开始
让我们明确一点：将 NanoGripper 从试管带到患者床上的路还很长。需要进行许多测试和改进，例如使其在生物环境中更稳定并能够承载足够的药理学“负载”。
我们正在见证除夕夜 软纳米机器人由生物分子制成，将为我们保留许多惊喜。毕竟，大自然本身告诉我们，获得非凡的功能并不需要僵硬而繁琐的机制。只要看看我们细胞的复杂性，它们本身就是真正的纳米机器人，不断工作以使我们发挥作用。生物学灵感与合成 DNA 的可编程性相结合，有望开创精准医疗的新时代，在这个时代，微小的“手”或其他分子设备将能够准确地在需要的地方找出威胁或提供治疗，从而使诊断和治疗变得更加容易。更加精确和有效。
医学有美好的未来，因为它会很小。非常非常小。
