據(jù)2017年3月9日《中國(guó)科學(xué)報(bào)》援引報(bào)道，中科院上海應(yīng)用物理研究所與華東師范大學(xué)合作，構(gòu)建了一種核酸外切酶驅(qū)動(dòng)的高效DNA行走機(jī)器人。相關(guān)成果近日發(fā)表于德國(guó)《應(yīng)用化學(xué)》雜志。

細(xì)胞內(nèi)許多功能的實(shí)現(xiàn)和宏觀世界中的機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)一樣巧妙，而在試管中模擬細(xì)胞內(nèi)的動(dòng)態(tài)有序結(jié)構(gòu)，構(gòu)筑人工分子機(jī)器也引起了研究者的廣泛興趣。DNA分子具有強(qiáng)大的序列可編程性及精確的分子識(shí)別能力，被認(rèn)為是設(shè)計(jì)分子機(jī)器的重要元件。設(shè)計(jì)并構(gòu)建高效率的DNA分子機(jī)器，在藥物運(yùn)輸治療、DNA并行計(jì)算和生物傳感檢測(cè)等領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用潛力。然而，以往合成的DNA分子機(jī)器可持續(xù)巡航能力往往比較低。

對(duì)此，上海應(yīng)用物理所研究員樊春海與華東師范大學(xué)教授裴昊等合作，構(gòu)建了一種核酸外切酶驅(qū)動(dòng)的高效DNA行走機(jī)器人。研究發(fā)現(xiàn)通過(guò)調(diào)控DNA分子在金納米粒子表面上的構(gòu)象、密度和取向，可顯著改變酶分子與DNA之間的相互作用力。同時(shí)，通過(guò)調(diào)控納米界面上DNA分子的空間排布，設(shè)計(jì)出一種可實(shí)現(xiàn)DNA分子在金納米粒子表面自發(fā)運(yùn)動(dòng)行走的分子機(jī)器。這種分子機(jī)器的運(yùn)行機(jī)制還可應(yīng)用于發(fā)展信號(hào)放大策略，實(shí)現(xiàn)對(duì)DNA雜交過(guò)程的高靈敏檢測(cè)。