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德國慕尼黑工業(yè)大學(xué)研究人員開(kāi)發(fā)出一種新的納米機器人電驅動(dòng)技術(shù)，可使納米機器人在分子工廠(chǎng)像流水線(xiàn)一樣以足夠快的速度工作，比迄今為止使用的生化過(guò)程快10萬(wàn)倍。這項新的研究成果已作為封面文章刊登在19日《科學(xué)》雜志上。
目前各發(fā)達國家都在競相為未來(lái)的納米工廠(chǎng)開(kāi)發(fā)新技術(shù)，并期望有一天像流水線(xiàn)作業(yè)一樣，利用分子機器來(lái)分析生物樣品或生產(chǎn)藥物，但傳統方法需通過(guò)添加酶、DNA鏈或借助光的作用將模塊激活，借助這種生化開(kāi)關(guān)讓納米機器人執行某些任務(wù)，例如攝取和運輸分子，快則需要數分鐘，慢則需要數小時(shí)。慕尼黑工大合成生物系統物理系主任弗里德里希·西麥爾教授領(lǐng)導的研究團隊，通過(guò)施加電場(chǎng)，首次成功實(shí)現電控納米機器人，新的驅動(dòng)技術(shù)比以前的方法快10萬(wàn)倍。西麥爾介紹，新驅動(dòng)技術(shù)的原理很簡(jiǎn)單：DNA分子帶有負電荷，通過(guò)施加電場(chǎng)，生物分子就可以移動(dòng)。
在這項富有創(chuàng )意的研究中，慕尼黑工大還與慕尼黑大學(xué)開(kāi)展合作，后者用著(zhù)色分子對納米機器人手臂尖端進(jìn)行了標注，這樣通過(guò)熒光顯微鏡可以跟蹤其運動(dòng)。研究人員利用計算機控制來(lái)改變電場(chǎng)方向，調整手臂的方向并設定運動(dòng)過(guò)程。西麥爾表示，電子控制可使納米機器人以毫秒間隔進(jìn)行運動(dòng)，比以前的生化驅動(dòng)器快10萬(wàn)倍。
新的控制技術(shù)不僅適合來(lái)回移動(dòng)著(zhù)色納米顆粒，微型機器人手臂還可以對分子施力，這種相互作用可用于諸如醫學(xué)診斷和藥物開(kāi)發(fā)。西麥爾強調：“由于納米機器人體積小且價(jià)格低廉，數百萬(wàn)個(gè)納米機器人可同時(shí)工作，就像在流水線(xiàn)上一樣，逐步發(fā)現化學(xué)試劑中的特定物質(zhì)或合成復雜分子。”
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