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DNA驱动超微医生

 2000-10-17 09:02:40

  多少年来,医生一直梦想有一天能够在人的体内用超微机械给病人进行手术,或是直接对患病部位用药。但是,这种构思所面临的困难并不仅仅是制造出如此超微的装置,它还牵扯到如何为这种装置提供动力的问题。IBM苏黎世研究实验室的物理学家格伯博士和他在巴塞尔大学的同事给人们的梦想成真带来了希望——利用生命体内最重要的分子DNA来解决这个问题。

  以现在的技术制造出超微型的机械装置是完全可行的,甚至纳米级的机械装置已经问世,但是在目前的技术条件下以传统的方式提供能量或动力它才可以正常地工作,如果想让其独立工作就必须有体积大小与其相匹配的动力及能源设备。

  格伯博士领导的研究小组先造了一个小装置,该装置有一个小平台,平台的一边伸出一列镀金的硅悬臂,每一个悬臂只有不到1/50英寸长,形状很像跳台跳水运动中跳台的缩微模型。然后把单股的DNA链固定到每一个悬臂的一个平面上,再把整个装置浸入到液体中,液体中他们事先已经注入了和悬臂上固定的DNA链互补的DNA。当相符的DAN序列链在一起形成双螺旋时,这种反应过程就会使悬臂弯曲。不相符的DNA链则只有一个错配信息和其匹配,形不成双螺旋链。所以该悬臂就一直是直的。“该反应的美妙之处就是让分子为我们工作,而这一点以往只有自然的力量才能做到。”格伯这样描述该过程。

  通过在每一个悬臂上安放不同长度和不同序列的DNA,格伯博士可以控制这些悬臂,使其中的某些弯曲,而其他的仍然保持原状。这种弯曲所产生的能量已经足以使超微装置进行某项工作。改变基因代码的某个信息就会使已经弯曲的伸直,直的弯曲,进而就形成了一种运动,实际上这时悬臂已经成了高灵敏度的基因识别符。

  从理论上来说,使用这种新技术的超微装置还可以控制抗癌微胶囊上的阀门,当遇到和悬臂上的DNA链相匹配的癌细胞的DNA时,就使悬臂弯曲打开阀门,使胶囊中的毒素释放出来以杀死癌细胞。条件不成立,毒素就一直储存在微胶囊中,十分安全。它们还可以携带刀具用来清除淤塞的血管。所有的这些运动的动力都是自然界自身所提供的绝对纯净的能源。

 

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