中新網(wǎng)合肥5月19日電 (吳蘭 李紹飛 陳思雨)記者19日從中科院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院獲悉，該院健康所楊良保研究員團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性地提出一種可非線性云集“圍攻”生物靶標(biāo)的智能DNA分子納米機(jī)器人模型。

　　該成果近日發(fā)表在納米材料領(lǐng)域頂級期刊 Nanoscale Horizons上。

　　近年來，DNA納米技術(shù)得到迅猛發(fā)展，基于DNA分子的可編程性，合理設(shè)計(jì)DNA分子自組裝模塊，以此作為納米尺度的“樂高積木”，可以組裝成各種靜態(tài)DNA納米結(jié)構(gòu)和動(dòng)態(tài)DNA納米設(shè)備，應(yīng)用于分析化學(xué)、醫(yī)學(xué)診斷和疾病治療等多個(gè)領(lǐng)域。

　　該項(xiàng)研究創(chuàng)新了DNA分子非線性自主裝設(shè)計(jì)原理，突破了DNA分子非線性自組裝普遍存在的背景滲漏難題，并通過編碼新穎的嵌入式分子組裝滲漏控制程序，建立了兩個(gè)基于超發(fā)夾納米結(jié)構(gòu)的智能 DNA分子納米機(jī)器人模型，為構(gòu)建先進(jìn)信號放大器和智能靶向藥物遞送載體提供了新的設(shè)計(jì)藍(lán)圖。

　　兩個(gè)模型由多功能機(jī)械臂和備選附件(藥物、信號標(biāo)簽、靶標(biāo)鉗夾等)、靶標(biāo)驗(yàn)證器、智能云集路徑控制器和自組裝馬達(dá)等部件組成，只有在特定生物靶標(biāo)出現(xiàn)時(shí)，機(jī)器人才會(huì)獲得響應(yīng)，然后以生物靶標(biāo)為“圍攻”對象，通過各部件協(xié)同運(yùn)行，完成機(jī)器人之間的非線性云集組裝，形成大的集合體，實(shí)現(xiàn)對特定生物靶標(biāo)信號的非線性級聯(lián)放大或附件裝載物的富集。

　　研究中，科研人員分別將腫瘤細(xì)胞小分子和外泌體等作為生物靶標(biāo)，通過整合無標(biāo)記表面增強(qiáng)拉曼光譜(SERS)信號讀出技術(shù)和熒光分子信號標(biāo)簽，檢驗(yàn)了設(shè)計(jì)模型的應(yīng)用性能，提示了智能DNA分子納米機(jī)器人在生物傳感、生物成像和藥物遞送中的應(yīng)用潛能。 【編輯:田博群】