完全由 DNA 构建的微型机器人

来自 Inserm、CNRS 和蒙彼利埃大学结构生物学中心的科学家们完全用 DNA 建造了一个微型机器人。 纳米机器人可以使人们对微观层面上施加的机械力进行更深入的研究，这对于各种生物和病理过程非常重要。 

这项研究结果发表在 自然通讯. 

细胞机械敏感性 

我们的细胞面临着在微观尺度上施加的机械力，这些力会触发生物信号，这些信号对于许多细胞过程至关重要，这些细胞过程负责我们身体的正常功能或某些疾病的发展。 

细胞机械敏感性功能障碍与多种疾病有关，其中受影响的细胞通过包围和适应其微环境的机械特性而在体内迁移。 这种适应之所以可能，是因为机械感受器检测到特定的力，并将信息传递到细胞骨架。 

我们目前对细胞机械敏感性分子机制的了解非常有限，因此结构生物学中心（Inserm/CNRS/蒙彼利埃大学）的 Inserm 研究员 Gaëtan Bellot 领导的研究小组决定使用一种称为 DNA 的替代方法。折纸方法。 

DNA折纸法 

DNA 折纸方法能够使用 DNA 分子作为构建材料以预定形式自组装 3D 纳米结构。 该技术推动了纳米技术领域的重大进步。 

该团队利用该方法设计了一个由三个 DNA 折纸结构组成的“纳米机器人”。 它与人体细胞的大小兼容，并且首次能够以 1 皮牛顿（牛顿的万亿分之一）的分辨率施加和控制力。 一牛顿可以比作手指敲击钢笔的力量。 

这项新进展是人造和自组装的基于 DNA 的物体首次能够以如此精确度施加力。 

该团队将机器人与识别机械感受器的分子结合起来，这使得将机器人引导到我们的一些细胞成为可能。 他们还可以专门对位于细胞表面的目标机械感受器施加力以激活它们。 

该工具对于基础研究可能非常有价值。 它可以帮助专家更好地了解细胞机械敏感性的分子机制，并导致发现对机械力敏感的新细胞受体。 

“能够在体外和体内应用皮牛顿力的机器人的设计满足了科学界日益增长的需求，代表了一项重大的技术进步。 然而，机器人的生物相容性既可以被认为是体内应用的一个优势，但也可能代表着对可降解 DNA 的酶敏感的弱点。 因此，我们的下一步将是研究如何修改机器人的表面，使其对酶的作用不太敏感。 我们还将尝试寻找其他激活机器人的模式，例如使用磁场，”贝洛特说。