伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校 (University of Illinois at Urbana-Champaign) 发明了 NanoGripper,这是一种由单一 DNA 片段制成的四指手。这只“手”的手指会自动握紧病毒,对其分子组成做出反应。之后,病毒的作用被阻断 - 它无法进入细胞并感染它。此外,NanoGripper 能够将药物输送到靶细胞,这为其用于对抗癌症带来了希望。
图片来源: 伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校
据科学家们称,这是同类研究中第一个允许您从一条不可分割的 DNA 链中创建纳米级捕获的工作。线被反复弯曲以再现四指握法,每个“手指”上都有三个可移动的关节。NanoGripper 在 COVID-19 病毒捕获上进行了测试:调整了握把接头的敏感元件以检测病毒的刺突蛋白。病毒一进入抓握区域,就立即被拥抱了。
附着在病毒上的外来元素不允许它进入细胞。结合诊断系统,这使得识别病原体变得容易。固定和固定的病毒成为荧光分子的靶标,这暴露了它的存在。通过这种方式,NanoGripper 开启了对生物材料中病毒进行计数的可能性,从而实现超精确诊断。
拟议的解决方案无助于治愈已经感染的人,但可以用作预防措施。例如,以鼻喷雾剂的形式,可形成针对病毒的保护屏障。放下鼻子就足够了,一种病毒颗粒的“陷阱”就会准备好。
正如研究人员在发表在《科学机器人学》杂志上的论文中指出的那样,这一发现的潜力比论文中陈述的要广泛。NanoGripper 可用于将抗癌药物直接输送到细胞,监测 HIV 或肝炎等其他病毒,以及用于诊断。
«我们的目标是创造一种纳米级软材料机器人,具有前所未有的抓取功能,可以与细胞、病毒和其他分子相互作用,用于生物医学应用,“科学家们解释说。“我们使用DNA是因为它具有独特的结构特性:强度、灵活性和可编程性。即使对于DNA折纸领域来说,这也是设计原理上的创新。我们来回弯曲一条长链DNA,以一步获得所有的元素,无论是静态的还是移动的。