2018年4月27日

DNA奈米環 也能打造單輪車般的微型機器

(Pixabay)


日前波恩大學(University of Bonn)研究團隊於《自然奈米科技》(Nature Nanotech)發布以奈米結構(nanostructures)建造的微型機器,長僅30 奈米、畫面看起來就像兩個戒指扣在一起。

波恩大學生命與醫學研究所教授法姆羅克(Michael Famulok)表示,該機器的主結構為DNA 奈米環,兩環連結成鏈,其中一個環的角色是「車輪」、另一個則為由T7 RNA 聚合酶(T7 RNA polymerase)組成的「引擎」。聚合酶酶與引擎環以DNA序列為基礎合成RNA 鏈,過程中釋放化學能促使DNA 環進行旋轉, 隨著輪體旋轉RNA 聚合酶會不斷「織」出RNA 鏈(即引擎作用後的「廢料」)。組裝上,與一般認知的「機器」不同,微型機器並沒有焊槍或扳手等工具協助組裝,其必須自我組織(self organization),就像在活體細胞裡一樣,當相對應的組件準備好時,標的結構便自發產生。

法姆羅克與團隊希望能盡快開發出更複雜的奈米引擎系統,望其能在以分子運動為基礎、執行邏輯操作的分子計算機(molecular computers)上得到應用,亦盼其能透過血液,將藥物傳送到需要的地方。



Julián Valero et al., A bio-hybrid DNA rotorstator nanoengine that moves along predefined tracks, Nature Nanotechnology, 2018.

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