纳米机器人为人造细胞编程带来革命性进展

德国斯图加特大学研发出可改造人造细胞DNA纳米机器人，为合成生物学开启新篇章

感谢IT之家网友西窗旧事提供的线索，结合IT之家的报道，近日，德国斯图加特大学第二物理研究所科研团队取得了突破性进展。
该团队成功开发出一种可改造人造细胞的DNA纳米机器人，该技术的核心在于控制合成细胞中脂质膜的形状和通透性。
这一创新成果为合成生物学的发展提供了强有力的全新工具，相关本文已刊登在《自然・材料》杂志上。

细胞的形状和结构与其生物功能息息相关，这反映了现代设计中“形式追随功能”的原则。
在合成生物学领域，如何将这一原则应用于人造细胞是一项重大挑战。
针对这一难题，斯图加特大学科研团队为我们找到了解决方案。

要了解这项技术的细节，首先得明白细胞中的关键组成部分——脂质膜。
由水性隔室组成的脂质双层膜是生物膜的简化模型，它模拟了活细胞的某些基本功能。
这些膜对于研究膜动力学、蛋白质相互作用和脂质行为至关重要。
而斯图加特大学科研团队正是以此为基础，开发出了一种全新的工具——DNA纳米机器人。

借助DNA纳米技术，这些机器人能够实现对细胞脂质膜的可编程交互。
他们使用了一种名为巨型单层囊泡（GUV）的结构，它模仿了活细胞的简单形态。
通过巧妙的DNA折纸技术，科研团队构造出了可重构的纳米机器人。
这些机器人能够在微米尺度上改变周围环境，进而影响GUV的形状和功能。

这项技术的核心在于DNA纳米机器人在微米尺度上的转化能力。
研究人员发现，这些机器人的转化过程可以与GUV的变形相结合，同时也可以在模型GUV膜中形成合成通道。
这些通道允许大分子穿越膜，甚至在需要时能够重新密封。
这意味着我们可以使用DNA纳米机器人来设计GUV的形状和配置，从而达到在膜中形成传输通道的目的。

该成果的本文合著者Stephan Nussberger教授表示，令人非常兴奋的是，DNA纳米机器人在GUV上的功能机制在活细胞中并没有直接的生物对应物。
这些能够变形的DNA纳米机器人可以促使GUV变形并形成合成通道，允许大分子如治疗性蛋白质或酶穿越膜。
这表明，通过DNA纳米机器人技术，我们可以设计GUV的形态和配置，实现膜内运输通道的形成，为药物和其他治疗干预措施的管理提供了新的可能性。

当这项技术应用于活细胞时，它能够促成治疗性蛋白质或酶更有效地输送到细胞中的靶点。
这意味着该系统的潜力不仅在于基础科学研究领域，更在于其在实际医学应用中的广阔前景。
通过这一系统，大型治疗分子可以被有效地输送到细胞中，为更精确的药物输送和先进的治疗干预措施铺平道路。

斯图加特大学科研团队的这项创新技术不仅突破了合成生物学的重大挑战，也为药物输送和治疗干预措施带来了革命性的变革。
未来，随着这一技术的深入研究和不断发展，它有望为人类的健康事业带来更加广阔的视野和更多的可能性。

当然，这项技术的研发仍面临诸多挑战和需要进一步探索的领域。
例如，如何在活细胞中更精确地实施这一技术、如何确保机器人与细胞的相互作用对细胞无害等。
但我们相信，随着科研团队的持续努力和对这一领域的深入研究，这些问题将逐渐得到解决。
这项技术的潜力巨大，它将引领合成生物学进入一个全新的时代。

---

---

相关标签： 自然材料、

上一篇：监管不确定下美国AI企业游说支出的激增现象

下一篇：震撼上市S140强大性能等你探索