目前，在许多领域，智能机器人它已经能够帮助人类完成高风险、高难度的工作。今天的机器人不再只是“铁血战士”，生命的基本物质——DNA(脱氧核糖核酸)赋予了纳米机器人“血肉之躯”
这种“麻雀虽小五脏俱全”的DNA机器人它可以在纳米尺度上执行任务，因此可以在人体细胞中发挥作用，这也让很多研究人员看到了它在医学领域的广阔前景。在11月1日举行的第三届世界顶尖科学家论坛科学前沿话题报告厅上，中国科学院院士、上海交大化学化工学院教授范春海围绕DNA制成的纳米尺度。机器人做了专题报告，表达了对DNA的兴趣。机器人治疗疾病的乐观想法。他相信有一天，基于DNA的机器，基于DNA的自我组装机器，基于DNA的纳米机器人可以用来治疗人类疾病。
框架核酸促进DNA机器人“智力”
“DNA纳米机器人核心技术是DNA折纸技术，并在此基础上整合了一些可调节的机制，使DNA不仅可以折叠成各种结构，还具有动态的机械功能，可以称之为'机器人。"天津大学化学工程学院教授、博士生导师齐昊介绍，虽然DNA是纳米级的机器人不同于传统意义上的电子机器人而之前可以构建的生物分子都不具备这些动态功能，而DNA折纸技术有助于实现分子的自组装，因此可以赋予其一些动态调控功能，使其更加智能。
不同形式的DNA结构也被称为框架核酸。通过DNA折纸技术，将一段段DNA视为‘纸张’，经过设计和堆叠，构建出想要的外观，通过人工设计实现自组装核酸结构。这种折叠的框架核酸具有可编程的大小、形状和机械特性。有了这些DNA框架结构，科学家可以在纳米尺度上精确地组织小分子，使其成为结构化的纳米。药物的有效平台。“齐昊介绍说，通过DNA折纸技术，它可以被建造出来。机器人“骷髅”。
与传统的DNA相比，DNA框架具有更稳定的结构，不容易被破坏体内核酸外切酶降解，从而更准确有效地进入细胞，给人。体内交付目标药物。
框架核酸可以被赋予机器人一些动态函数，这些函数是可控的。“DNA机器人它可以实现DNA行走、识别、结构开闭等多种功能。这些技术都是通过DNA序列设计技术来实现的。序列设计是基于DNA链之间的识别来控制配对。“比如齐昊，比如DNA。机器人走步是指A、T、C、G四个碱基可以根据核苷酸的碱基互补配对原理，成对连接形成双链。利用这一原理，我们设计了具有特殊序列的DNA“堆”，它们就像DNA一样。机器人路上踩的砖。当...的时候机器人当一只脚踩在正确的“桩”上时，腿会迅速进行碱基配对，另一只脚随机选择一个正确的“桩”进行下一步，这样踩在前一个桩上的脚就自由了。
“其实很多高分子材料都可以做出动态功能，比如温度、硬度的变化，材料也可以‘动’，实现智能化。但是DNA被用来做机器人它吸引了如此多的关注，因为DNA折纸可以在如此小的范围内折叠更复杂的结构，使DNA机器人可控精度和灵敏度较高。齐昊介绍，目前，DNA序列设计技术发展很快，出现了很多软件，可以准确地设计出相互识别、相互作用的DNA序列。
可以与更多物质结合实现更复杂的功能。
“最初我们研究DNA折纸，主要是通过DNA折纸和组装，做出一个结构，从而实现各种功能。现在越来越多的研究人员将DNA与生物酶等其他分子结合起来，实现更复杂的功能。”齐昊举例说，就像去年，一些研究人员在DNA折纸技术的基础上固定纳米金和生物酶，并对它们进行精确控制。相当于把DNA折纸做成分子生物芯片，然后固定各种生物元素，实现更复杂的分子功能。
“这种DNA折纸，折叠出一个高精度的核酸框架，然后将不同功能的生物分子精确地固定在框架上，从而实现各种生物功能，就是DNA。机器人未来主要发展趋势。齐昊说，但这些生物分子固化后，如何设计它们的生物功能，如何使它们相互协调工作，是后期需要解决的一些问题。
目前，DNA机器人效率也有待提高。比如加州理工学院的钱露露教授就研发了一种移动DNA。机器人走一步需要5分钟，一步只能移动6纳米。机器人用了将近一天的时间，把6种不同的“货物”送到指定地点。
“与此同时，低效率也带来了高成本。每一个DNA机器人加工成本很高，如果需要大量使用，成本会更高。”齐昊解释说，这是因为，例如，执行一项任务需要100个DNA。机器人目前不可能精确控制每一个DNA。机器人去执行命令，如果有几个的话机器人如果“开小差”，完成任务的效率会更低，成本也会相应增加。
可以成为智能升级的靶向药物载体。
“DNA机器人在医疗领域，它将更多地用于向一些肿瘤或癌症患者输送靶向药物，或者制造纳米级的设备部件，成为精准医疗的加速器。”齐浩进一步解释，摆在面前药物制成小分子，在人体内体内漫无目的地蔓延到各地。后来出现了靶向药物，这在药物增加了用于识别病变的分子靶标。有了DNA机器人可以做智能升级靶向药。
齐昊强调DNA机器人它不治病，只是一个可以携带的载体。药物准确到达病灶或病灶周边，进行精准给药，增加现有药物的有效性。
除了搬运货物，识别，运输，卸货。药物，DNA机器人还可以加载更多的“逻辑门”，实现更多的功能和操控。例如，齐昊说研究人员制造了一种DNA。机器人盒子，盒子可以装治疗肿瘤的药物。药物，通过识别功能的设计，“框机器人“可以准确发现肿瘤细胞，通过识别预先设计的分子信号，打开箱门。这个开门操作可以设计一个“与”或“的逻辑门，满足两个条件或者满足两个条件中的一个就开门。
脱氧核糖核酸机器人它可以在纳米尺度上完成如此多的复杂操作，这让研究人员看到了它在医学领域的广阔前景。一些专家说这种微小的机器人甚至可以完成定位，操作一个小手术。
但是像大多数新事物一样，DNA机器人应用于医疗时，仍有许多关键问题需要解决，其中最重要的是生物安全性。
DNA是人类的遗传信息，由DNA构成。机器人进入人体细胞进行治疗，相当于外来DNA进入人体，可能与人体DNA相互作用，整合到人体基因组中，从而影响人体遗传信息的稳定性。
“目前的研究人员还在DNA方面。机器人在构造层面上，它的功能并没有那么强大。未来DNA机器人一旦技术成熟，进入应用层面，生物稳定性和安全性的问题就会凸显。”齐昊说道。
本文转自科技日报；