德国斯图加特大学第二物理研究所领导的团队开发出可改造人造细胞的DNA纳米机器人。这一创新技术能控制合成细胞中脂质膜的形状和通透性，为合成生物学发展提供了全新工具。相关成果发表在最新一期《自然·材料》杂志上。

什么是DNA纳米机器人？

DNA纳米机器人是一种利用DNA分子构建的纳米级机器人，具有生物相容性和可编程性，广泛应用于医学、药物递送和细胞操作等领域。

定义与工作原理

DNA纳米机器人是由短的单链DNA构成，通常通过自我折叠形成特定的纳米结构。这些机器人能够识别目标生物分子，并在特定条件下执行任务，如药物递送或细胞行为调控。其设计灵感来源于自然界中的生物结构，利用DNA的精确组装能力，实现复杂的功能。

DNA纳米机器人改造人造细胞的研究意义

利用信号依赖性的DNA纳米机器人，团队此次实现了与合成细胞的可编程交互，这是应用DNA纳米技术调控细胞行为的重要一步。他们利用一种模仿活细胞的简单结构——巨型单层囊泡（GUV），通过DNA折纸技术构造可重构纳米机器人。这种机器人能够在微米尺度上改变周围环境，并且成功地影响了GUV的形状和功能。

具体来说，这些变形的DNA纳米机器人可以促使GUV变形并形成合成通道，允许大分子如治疗性蛋白质或酶穿越膜，在需要时还可以重新密封。这表明，DNA纳米机器人可用于设计GUV的形态和配置，从而实现膜内运输通道的形成。当应用于活细胞时，它能促进药物或酶的有效传输至细胞内部的目标位置，为药物递送和其他治疗干预措施开辟了新路径。

这项成果不仅展示了如何用DNA纳米机器人操控合成细胞，也为未来医学应用带来了新机遇。

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