DNA-nanorobotar som kan förändra artificiella celler erbjuder ett nytt verktyg för syntetisk biologi

DNA-nanorobotar som kan förändra artificiella celler erbjuder ett nytt verktyg för syntetisk biologi, enligt banbrytande forskning från Stuttgarts universitet14. Denna innovation representerar en milstolpe inom tillämpningen av DNA-nanoteknologi för att reglera cellbeteende5.

Teknologin

Forskarna, ledda av professor Laura Na Liu, har utvecklat ett system som använder ”DNA-origami” för att kontrollera strukturen och funktionen hos biologiska membran12. Dessa DNA-nanorobotar kan:

• Dynamiskt ändra sin form för att öppna och stänga transportkanaler i syntetiska cellmembran2
• Möjliggöra programmerbara interaktioner med syntetiska celler5
• Påverka formen och funktionaliteten hos jättestora unilamellära vesiklar (GUV:er), som efterliknar levande celler4

Funktionsmekanism

DNA-nanorobotarna fungerar genom att:

1. Reversibelt ändra sin form och därmed påverka sin omedelbara omgivning på mikrometernivå5
2. Koppla sin transformation till deformationen av GUV:er och bildandet av syntetiska kanaler i modell-GUV-membran5
3. Skapa transportkanaler som är tillräckligt stora för att möjliggöra passage av terapeutiska proteiner genom cellmembran1

Det är anmärkningsvärt att funktionsmekanismen hos DNA-nanorobotarna på GUV:er inte har någon direkt biologisk motsvarighet i levande celler5.

Potentiella tillämpningar

Denna teknologi öppnar upp nya möjligheter för:

• Riktad administrering av läkemedel och andra terapeutiska interventioner14
• Transport av stora terapeutiska laster in i celler1
• Förbättrade strategier för proteinleverans och enzymterapi4
• Utveckling av mer effektiva behandlingar genom att efterlikna beteendet hos levande celler4

Framtidsutsikter

Forskningen väcker nya frågor om möjligheten att utforma syntetiska plattformar, som DNA-nanorobotar, med mindre komplexitet än deras biologiska motsvarigheter men som ändå kan fungera i biologiska miljöer5. Detta framsteg kan vara avgörande för framtida terapeutiska strategier och har potential att revolutionera hur vi närmar oss sjukdomshantering34.

Citations:

1. https://www.sciencedaily.com/releases/2025/01/250113134758.htm
2. https://www.medica-tradefair.com/en/lab-diagnostics/dna-nanorobots-therapy
3. https://unescoalfozanprize.org/dna-nanorobots-alter-artificial-cells/
4. https://quantumzeitgeist.com/stuttgart-scientists-create-dna-nanorobots-for-cell-therapy/
5. https://www.bionity.com/en/news/1185312/new-tool-for-synthetic-biology-a-milestone-in-the-application-of-dna-nanotechnology.html
6. https://www.biotechreality.com/2025/01/newly-developed-tool-for-synthetic-biology-which-supports-dna-nanorobots-that-can-alter-artificial-cells.html
7. https://phys.org/news/2025-01-dna-nanorobots-artificial-cells-tool.html
8. https://scitechdaily.com/dna-nanorobots-unlock-new-frontiers-in-targeted-drug-delivery/
9. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC9494698/
10. https://www.nature.com/articles/s41392-021-00727-9
11. https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acssynbio.0c00235
12. https://www.labmanager.com/dna-nanorobots-can-alter-artificial-cells-33415
13. https://spj.science.org/doi/10.34133/2021/9807520
14. https://www.lwxsd.com/en/info_view.php?tab=mynews&VID=61817
15. https://new.statnano.com/world-news/107893/DNA-nanorobots-can-alter-artificial-cells
16. https://en.tmtpost.com/news/7436903
17. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC7467825/