好神! 打造新藥的分子機器人

英國科學團隊日前研發出一個微觀分子機器(microscopic molecular machine)可以用來將個別分子組裝起來。這項新科技不但能讓科學家隨心所欲打造出想要的藥物分子結構,同時可以幫助新藥開發。

 

[Image credit: Stuart Jantzen, www.biocinematics.com]

這些分子機器人只有1 mm100萬分之一(也就是奈米等級nanometer, nm)大小,並且擁有一個超迷你機器手臂。他們(這些分子機器人)用機器手臂來移動或操縱分子,把這些分子串連起來,製造出更複雜的結構。一個分子機器人僅由150個碳、氫、氧以及氮原子組成;如果把一拖拉庫的分子機器人堆積成「山」的話,這座「山」可能差不多跟一粒鹽一樣大

這些分子機器人用特殊方法來促進某些化學反應。科學家用化合物當作inputs來控制這些分子機器。他們仰賴不同的化學訊號來安排這些機器去執行特定任務,例如藥物分子的組裝。

「所有物質皆由原子組成。這些原子就像一個個小磚塊,用來蓋『房子』—也就是分子。我們的機器人字面上是指一個由原子組成的分子機器,其實就好比你可以用樂高積木組合成一個非常簡當的機器人。」University of Manchester的科學家,也是本研究團隊一員的David Leigh生動地解釋。

「這很像汽車生產線使用機器人的方式。這些機器人會抓起一個面板再將其釘牢在準確的位置,如此可以重複執行正確的車體建構程序。」Leigh繼續用平易近人的方式解釋。「所以,就像工廠裡面的那些機器人一樣,我們這個分子版(或奈米版)機器人可以被設計去將元件以各式各樣不同的方式組裝成不同的產品,只不過我們的規模是非常微小的分子層次。」

這項由微觀機器製造藥物帶來的好處,是可以大幅降低對於原料的需求。這些超迷你工人可以用較少的材料,加速新藥研發的過程。

該研究於日前發表於Nature期刊。

本研究主持人David Leigh把他朋友抓來(兩位可愛的阿公)用撲克牌解釋分子機器人原理:

圖片來源:Leigh Group

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