分子变形器:DNA 驱动凝胶可按指令变形

约翰霍普金斯大学的工程师们开发出了一种凝胶条,当接受以 DNA 代码编写的化学指令时,这种凝胶条会改变形状

来源:约翰霍普金斯大学

作者 Emily Flinchum

作者 Emily Flinchum / 发布 2 天前

约翰霍普金斯大学的工程师们开发出了一种凝胶条,当收到以 DNA 代码编写的化学指令时,这种凝胶条会改变形状。这些“凝胶自动机”只有几厘米长,可以增大或缩小,在特定 DNA 分子触发时从一个字母或数字转换为另一个字母或数字。这一突破为变形机器人和医疗设备开辟了可能性,这些设备可以重新配置自身以执行各种任务。

他们的研究发表在《自然通讯》上。

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“这些凝胶自动机能够精确而动态地响应 DNA 指令,代表着朝着新一代自适应和响应性材料迈出了重要一步,这些材料可用于从医学到机器人技术的各种应用。”

Ruohong Shi,Engr '23(博士)

“这些凝胶自动机能够精确而动态地响应 DNA 指令,代表着朝着新一代自适应和响应性材料迈出的重要一步,这些材料可用于从医学到机器人技术的各种应用,”Ruohong Shi,Engr '23(博士)说道,他与 Rebecca Schulman 和 David Gracias 合作进行了这项研究,这两位教授都是惠廷工程学院化学和生物分子工程系的教授。Shi 是美国国家标准与技术研究所的博士后研究员。

Rebecca Schulman David Gracias 化学和生物分子工程系

自然界中,形状变化无时无刻不在发生,从胚胎的发育到生物体的生长和衰老。在制作凝胶的过程中,研究人员受到了使用核酸诱导物理变化的生命系统、可以根据指令反复重新配置的传统机器以及响应光或电信号改变形状的软机器人的启发。

“我们的研究表明,我们可以利用化学物质在非常柔软的材料中编程类似的变形,”Gracias 说。

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图片来源:约翰霍普金斯大学

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