想象一下，如果科学家能够像我们捡起网球或柑橘一样抓取病毒颗粒，并阻止它们感染细胞。好吧，伊利诺伊州的科学家们已经构建了一个显微镜下的四指手来实现这一目标。
由伊利诺伊大学香槟分校的邢旺领导的一组科学家，创造了一个名为NanoGripper的微型手，该手由一条折叠的DNA单链制成，可以抓住新冠病毒颗粒。他们的研究结果详细记录在11月27日发表于《科学机器人》杂志上的一篇文章中，表明这种手不仅可以快速检测病毒，还可以防止病毒颗粒感染健康细胞。尽管这项研究特别关注新冠病毒，但其结果对许多医疗条件具有重要意义。
“我们希望制造一种具有抓取功能的软材料纳米机器人，这是前所未见的，用于与细胞、病毒和其他分子进行生物医学应用的互动。”邢旺在一份大学声明中表示，“我们利用DNA的结构特性。它坚固、灵活且可编程。即使在DNA折纸领域，这种设计原理也是新颖的。我们将一条长DNA链折叠回来，一步制成所有元件，包括静态和移动部件。”
NanoGripper有四个关节手指和一个手掌。手指被编程为附着在特定的目标上——在新冠病毒的情况下，是病毒著名的刺突蛋白——并围绕这些目标闭合。研究表明，当研究人员将带有NanoGrippers的细胞暴露于新冠病毒时，手的抓取机制阻止了病毒刺突蛋白感染细胞。
“在一个人感染后很难应用，但我们有一种方法可以将其用作预防性治疗。”邢旺解释说，“我们可以制作一种抗病毒鼻喷雾化合物。鼻子是呼吸道病毒（如新冠病毒或流感）的热点区域。含有NanoGripper的鼻喷雾可以防止吸入的病毒与鼻腔内的细胞相互作用。”
这只手还配备了一个独特的传感器，可以在30分钟内检测到新冠病毒，准确度与医院常用的qPCR分子测试相同。“当病毒被NanoGripper的手抓住时，荧光分子会在LED或激光照射下释放光线。”邢旺的同事、同样来自伊利诺伊大学香槟分校的布莱恩·坎宁安说，“当大量荧光分子集中在单个病毒上时，在我们的检测系统中会变得足够亮，从而可以逐个计数每个病毒。”
就像真正的瑞士军刀一样，科学家们可以修改NanoGripper，使其能够检测和抓取其他病毒，包括HIV、流感或乙型肝炎，如研究中所述。NanoGripper的“腕侧”也可以连接到另一个生物医学工具，以实现额外的功能，例如靶向药物递送。
然而，邢旺的设想远不止病毒：他还在考虑癌症。手指可以被编程为针对癌细胞，就像它们目前识别新冠病毒的刺突蛋白一样，然后递送集中的抗癌治疗。
“当然，这需要大量的测试，但癌症治疗的潜在应用和诊断应用的灵敏度展示了软纳米机器人的力量。”邢旺总结道。
希望NanoGrippers能让科学家有能力“抓住”下一次大流行的“纳米球”。
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