用DNA折纸构建的纳米机器人可能彻底改变医学

澳大利亚悉尼大学纳米研究所的研究团队在分子机器人技术方面取得了重要进展，通过创新的DNA折纸技术开发了可编程纳米结构。这项研究由Dr. Minh Tri Luu和Dr. Shelley Wickham领导，展示了利用DNA天然折叠特性创建纳米级生物结构的可能性，这些结构在药物递送、响应材料及能源应用等方面展现出巨大潜力。

DNA折纸技术与纳米机器人的构建

悉尼大学的研究人员采用了一种名为“DNA折纸”的方法来构建纳米机器人。这种技术类似于折纸艺术，但操作对象是DNA分子。通过精确设计DNA序列，科学家们能够使DNA链按照预定的方式自我组装成复杂的三维结构。这种方法不仅提高了纳米机器人的构建效率，还大大增强了其功能性和适应性。研究人员已经成功地创建了超过50种不同的纳米级物体，包括一个微型恐龙模型和一个宽度仅为150纳米（大约是人类头发直径的千分之一）的澳大利亚地图。

纳米机器人在药物递送中的应用

该技术最令人兴奋的应用之一是在靶向药物递送领域。传统上，药物治疗往往需要全身给药，这可能导致不必要的副作用。然而，借助DNA折纸技术制造的纳米机器人可以在特定条件下释放药物，例如当它们到达体内某个特定部位或遇到某种生物信号时。这种方式可以显著提高治疗效果，同时减少对健康组织的影响。对于癌症等疾病来说，这意味着未来可能实现更精准、更有效的治疗方法。

响应材料与节能光学处理

除了药物递送外，研究小组还在探索如何利用DNA折纸技术开发能够根据环境变化而改变特性的新型材料。例如，他们正在研究一种能够在温度或pH值变化时调整自身性质的材料。此外，在节能光学信号处理领域也有潜在应用价值。通过优化纳米机器人的设计，研究人员希望在未来能够开发出更加高效且环保的信息处理系统。

科普知识

• DNA折纸：这是一种利用DNA分子自组装能力的技术，通过设计特定序列让DNA链按照预设模式形成复杂结构。它为纳米科技提供了新的工具。
• 靶向药物递送：指的是将药物直接送到身体内需要治疗的地方，而不是在整个身体中扩散。这样既可以提高疗效又能减少副作用。
• 响应材料：指那些能够对外界刺激做出反应并相应改变自身某些属性（如形状、颜色）的材料。这类材料在传感器、智能服装等领域有着广泛的应用前景。

悉尼大学的研究成果标志着纳米技术领域的一个重要里程碑，开启了从基础科学研究到实际应用转化的新篇章。随着相关技术不断进步和完善，未来我们或许可以看到更多基于DNA折纸技术开发出来的创新产品和服务，特别是在医疗健康行业。