新南威尔士大学伊莎贝尔·杜巴赫 在UNSW，研究人员用脱氧核糖核酸建造纳米机器人
这张照片是他们的塑料袋
荣誉:乔纳森·贝伦格特 UNSW的研究人员已经克服了在控制所谓的脱氧核糖核酸纳米机器人尺寸的道路上的一个主要设计挑战——这种结构是由脱氧核糖核酸成分组装而成的
自组装纳米机器人听起来可能像科幻小说，但对脱氧核糖核酸纳米技术的新研究使它们更接近现实
未来的纳米机器人使用案例将不仅仅是在小范围内展开，还包括在健康和医疗领域的更大应用，例如伤口愈合和动脉疏通
来自UNSW的研究人员和英国的同事在美国化学学会纳米版上发表了一项新的设计理论，内容是如何在没有模具或模板的情况下控制自组装纳米机器人的长度
“传统上，我们通过手工将组件组装成所需的最终产品来构建结构
如果零件很大，这种方法很好，也很容易，但是随着零件越来越小，这就变得越来越难了
UNSW医学单分子科学的劳伦斯·李
医学研究人员已经能够制造纳米机器人，这些机器人可以被编程来完成非常小的任务，比如定位微小的电子元件或者向癌细胞输送药物
在UNSW，研究人员使用生物分子——如脱氧核糖核酸——来制造这些纳米机器人
在一个叫做分子自组装的过程中，微小的单个组成部分将自己构建成更大的结构
使用自组装进行构建的挑战是，找出如何对构建块进行编程以构建所需的结构，并在结构足够长或足够高时让它们停止
在这个项目中，UNSW的研究人员通过合成被称为聚核蛋白的脱氧核糖核酸亚基来实现他们的设计
就像在自然系统中发生的一样，每个构建块都用主计划编码，以自组装成设定长度的预定义结构
医生
李把塑料袋比作科幻电影《大英雄6》中的微型机器人，微型机器人可以自我组装成各种不同的形状
“在电影中，最终的机器人是一群完全相同的子单元，它们可以被指示自我组装成任何想要的全局形式，”博士说
李
作者使用一种被称为应变累积的设计原理来控制他们建造的结构的尺寸
“我们每增加一块，聚砖之间的应变能就会累积起来，直到最后能量大到无法约束更多的块
这是子单元停止组装的点
李说
为了控制最终结构的长度
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研究小组修改了他们的基因设计中的序列，以控制每一个新片段中添加了多少菌株
“我们的理论可以帮助研究人员设计其他方法，利用应变积累来控制开放自组装的全球规模，”博士说
李说
作者说，这种机制可以用于使用自组装单元编码更复杂的形状
“正是这种对我们如何在纳米尺度上组织物质的基础研究，将引领我们走向下一代纳米材料、纳米医学和纳米电子学，”博士说
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研究生和主要作者，博士
Jonathan Berengut
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