利用DNA实现分子级别的机器人

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“分子机器人”是利用人工方法合成DNA，制造超小型机器人的研究领域。这一领域的研究宗旨，是通过利用将生物遗传物质DNA作为运算元件使用的“DNA计算机”、利用DNA制造结构体的技术等，实现“可编程人工分子系统”。其应用途径包括准确向患处输送药物的“药物输送”等，有望在医疗领域发挥威力。

在分子机器人相关的技术中，在最近几年实现突飞猛进的是利用DNA制造结构体的技术。DNA是两条碱基链组成的双重螺旋结构，通过链上碱基的排序表达基因信息。碱基包括腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）、胞嘧啶（C）、胸腺嘧啶（T）四种。具有A只与G、C只与T结合的“互补性”（图A-1）。通过在需要的地方配置AGCT，就可以让DNA在需要的地方弯曲，或是像拼图一样组合，制造出结构物。现在，这一领域的研究盛况空前，市面上已经出现了辅助设计的软件“cadnano”，使用DNA设计、制造分子的比赛“BIOMOD”也应运而生。

图A-1：利用DNA制作结构物 DNA通过碱基排序表达基因信息。碱基包括腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）、胞嘧啶（C）、胸腺嘧啶（T）四种，具有A只与G、C只与T结合的“互补性”。借助互补性，可以利用DNA制作出结构物。辅助设计的软件“cadnano”也已经登场。（摄影：（b）为cadnano的网站截图）

而且，通过利用“DNA马达”、“DNA行走者”等技术，还可以驱动DNA结构物。

在日本，科学研究费补助金、新学术领域研究“具备感觉与智能的分子机器人的创建”的成员正在开展相关的研究。研究得到了信息工学、控制工学、机械工学、生物物理学、化学等众多领域研究者的参与。（日经技术在线！供稿）