中科院上海应用物理所与华东师大合作构建高效DNA行走机器人

据2017年3月9日《中国科学报》援引报道，中科院上海应用物理研究所与华东师范大学合作，构建了一种核酸外切酶驱动的高效DNA行走机器人。相关成果近日发表于德国《应用化学》杂志。

细胞内许多功能的实现和宏观世界中的机器运转一样巧妙，而在试管中模拟细胞内的动态有序结构，构筑人工分子机器也引起了研究者的广泛兴趣。DNA分子具有强大的序列可编程性及精确的分子识别能力，被认为是设计分子机器的重要元件。设计并构建高效率的DNA分子机器，在药物运输治疗、DNA并行计算和生物传感检测等领域具有重要的应用潜力。然而，以往合成的DNA分子机器可持续巡航能力往往比较低。

对此，上海应用物理所研究员樊春海与华东师范大学教授裴昊等合作，构建了一种核酸外切酶驱动的高效DNA行走机器人。研究发现通过调控DNA分子在金纳米粒子表面上的构象、密度和取向，可显著改变酶分子与DNA之间的相互作用力。同时，通过调控纳米界面上DNA分子的空间排布，设计出一种可实现DNA分子在金纳米粒子表面自发运动行走的分子机器。这种分子机器的运行机制还可应用于发展信号放大策略，实现对DNA杂交过程的高灵敏检测。