步行机器人DNA分子混乱

这走,拿起货物分子和种类他们特定的目的地,自主,“生物工程师解释道Anupama Thubagere,描述DNA机器人她和领导的一个团队露露钱在美国加州理工学院的发展。集体行为的启发,社会性昆虫如蚂蚁,机器人的设计很简单,但它是第一个DNA机器独立执行多个任务。

到目前为止,DNA的曲目机器人一直限于沿着路径或准备捡化学信号分子当提示。甚至这些简单的任务往往涉及复杂的设置和许多定制的DNA链。钱的团队,另一方面,让事情变得简单。机器人本身是一个连续的字符串的单链DNA, 53个核苷酸长的,由不同部分组成的:两个“脚”域由一条腿链加入,进一步臂链,以一个“手”域。机器人可以移动和排序随机分散成整整齐齐的一分子,而无需任何外部信号或能量输入,因为所有的运动,以及货物的拾取和释放,由链控制位移反应。

测试领域覆盖着一个数组的单链DNA“挂钩”,组成的互补的腿和脚部分,坚持从表面像毛茸茸的地毯纤维。的腿,一只脚绑定到一个挂钩,其他机器人的脚总是自由地摇晃着,直到找到立足之地的脚部分的邻国挂钩。这削弱了第一foot-leg-peg交互和机器人迁移到新的挂钩。随机移动,机器人最终探索整个表面。

货物分子也散落在表面上,每一个都有互补的胳膊和手的DNA链。如果货物在隔壁盯住机器人,它首先找到一个把柄在机器人的手部分,然后剩下的货物链迁移到机器人。但是货物还有一个“货物”部分,虽然是绑定到机器人仍是自由的。如果机器人将货物接近一个匹配的目标链下降区,货物和目标链完全互补,因此形成一个完整的双链DNA复杂,结束旅程。

“如果我们设计一种宏观机器人货物,我们会建立一个内存到机器人它可以区分不同的货物类型,“钱说。她的DNA机器,然而,不承认不同的货物。相反,信息分子需要去的地方是货物编码分子和目的地——机器人只需要运输的分子。“[我们]利用分子的集合可以做什么,在智慧分布到不同的分子,“钱解释道。

说它是一个美丽的系统,DNA纳米技术研究人员库尔特Gothelf丹麦奥尔胡斯大学的。着实令我大吃一惊的是这种先进的简单行为可以获得。这是一个非常大的一步人造分子机器人。”

在十个小时内,300步左右,一个机器人可以6两个不同的荧光染料分子;5机器人完成相同的任务,在不到一个小时。钱已经如何使机器人更有效率:“我们感兴趣的是设计一个机器人可以留下的信息素的类信号和马克他们,这样他们就可以被编程找到两个地点之间的直接路径,类似于蚂蚁发现巢和食物之间的直接路径。

“如果我们真正掌握工程分子机器的方法,我们可以…让他们对人类可能是太小的地方去,比如,在血液中,“钱预测。