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科学家们创造出能够代谢,自我组装,运动和组织的人造材料
2019年04月18日    阅读量:438    新闻来源:中国化工网 okmart.com  |  投稿

什么让事物活着?它是否具有新陈代谢的事实,它可以将自己组织成一个连贯的结构?如果这就是全部,那么研究人员可能只是创造了人造生命。康奈尔大学的一个团队利用DNA的独特性能开发出一种类似于生命的物质,可以自我组织,自我组装,甚至代谢营养物质。


“我们正在推出一种全新的,逼真的材料概念,以其自身的人工新陈代谢为动力中国化工网okmart.com。我们不是在创造一些活着的东西,但我们正在创造比以往任何时候都更加逼真的材料,“ 农业与生命科学学院生物与环境工程教授Dan Luo说  。


DNA是地球上所有生命的基础。它包含生物体生存和发育所需的指令,生成新细胞并以分层模式清除旧细胞。然而,DNA也是一种聚合物,这意味着它具有研究人员可以使用的一些有用的生物结构特性。


在这项研究中,罗和他的同事使用他们所谓的DASH(基于DNA的装配和合成的分层)材料来创建一种生物材料,可以从其纳米级构建块中自主地出现并自我排列 - 首先是简单的聚合物,然后是更复杂的形状。


它们从55个核苷酸(DNA和RNA的构建模块)的序列开始,从那里,DNA分子成倍增加数倍,产生重复DNA链,达到几毫米大小。然后,将该反应注入微流体装置中,该装置具有生物合成所需的能量和材料。


随着材料收集越来越多的资源,DNA能够在前端合成新的链,而尾端降解以保持最佳平衡。使用这种机制,它甚至能够在流动的情况下移动 - 非常类似于粘泥模具的移动方式。


“设计仍然是原始的,但他们展示了一条从生物分子中创造动态机器的新途径。我们正在通过人工新陈代谢建立逼真机器人的第一步,“ 罗实验室的讲师兼研究助理Shogo Hamada说  ,他是该论文的主要和共同作者。“即使从简单的设计,我们也能够创造出像赛车这样的复杂行为。人工新陈代谢可以开启机器人领域的新领域。“


如果这不够生活,研究人员正在研究如何改善寿命和自我复制。


“由人工代谢驱动的动态生物材料可以提供以前未开发的途径,以实现具有再生和自我维持特性的”人工“生物系统,”该研究得出结论。


目标不是产生人工生命,而是将系统用作生物传感器或用于制造没有活细胞的蛋白质的动态模板。


标签:行业资讯今日头条技术中心塑料橡胶聚合物
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