DNA奈米機器手抓病毒 可快速檢測並阻斷感染

研究人員開發出一款由 DNA 製成的奈米機器手「奈米夾爪」（NanoGripper），可以抓取病毒以進行檢測或抑制病毒活動。示意圖。（圖取自freepik）

〔編譯陳成良／綜合報導〕美國伊利諾大學香檳分校（University of Illinois at Urbana-Champaign）研究團隊近日開發出一款革命性的DNA奈米機器人，宛如一隻纖細的微型手，不僅能精準捕捉病毒，還可阻絕病毒入侵人體細胞，為未來醫療防治開拓嶄新的可能性。

美國科技網站《物理學家組織》（PhysOrg）報導，這項名為「奈米夾爪」（NanoGripper）的尖端技術，由生物工程及化學教授王興（Xing Wang）帶領的研究團隊所研發，已在《科學機器人學》（Science Robotics）期刊上發表。這個僅由單股DNA摺疊而成的奈米結構，靈感來自人類手部的精巧抓握機能，由四根可彎曲的「手指」和一個「手掌」組成，每根手指都有三個關節，彷彿縮小版的人體結構。

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研究團隊的創新設計不僅止於新穎的外型。這款奈米機器人最大的特點是可程式化的DNA適體（aptamer）區域，能精準鎖定特定病毒的表面蛋白，如新冠病毒的棘蛋白。當適體與目標結合時，奈米手的手指會即時彎曲，將病毒緊緊包覆。

在診斷應用上，研究團隊與電機工程教授康寧漢（Brian Cunningham）合作，將奈米夾爪與光子晶體感測器結合，開發出一種30分鐘內可完成的新冠病毒檢測方法。這項突破不僅與醫院使用的qPCR（定量聚合酶鏈反應）分子檢測靈敏度相當，檢測速度更遠快於居家快篩。

奈米夾爪還具有預防感染的潛力。研究發現，在細胞培養實驗中，多個奈米夾爪可同時包裹病毒外部，阻斷病毒棘蛋白與細胞表面受體的接觸，有效攔截病毒入侵。王興教授甚至設想未來可開發抗病毒鼻噴劑，直接在鼻腔攔截呼吸道病毒。

這項技術的潛力不僅限於新冠病毒。研究團隊表示，奈米夾爪的設計可輕易調整，未來有望拓展至流感、愛滋病毒 （HIV）、B型肝炎等其他病毒的檢測。更令人驚豔的是，這項技術還可能應用於精準醫療，如偵測特定癌症標記，直接將抗癌藥物遞送至目標細胞。

王興教授強調，雖然這項技術仍需大量臨床測試，但其在診斷與治療領域展現的敏捷性和精確度，已為軟性奈米機器人技術開闢了令人期待的新疆界。

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