Po prvi put, roboti mikroskopske izrađene od DNA molekula može hodati, slijedite upute i raditi zajedno kako bi se sastaviti jednostavne proizvode na atomska razmjera proizvodne linije, oponašajući strojeva živih stanica, dva nezavisna istraživački timovi objavio u srijedu.

Ovi eksperimentalni uređaji, opisani u časopisu Nature, su napredak u DNK nanotehnologije, u kojem bioengineers koristite molekule genetskog koda kao nuts, bolts, nosači i drugih građevinskih materijala, na skali mjeren u milijarditim dijelovima metra. Napor, koji kombinira sintetičke kemiju, enzimologija, strukturnu nanotehnologija i računalnih znanosti, ima prednost od jedinstvenih fizičkih svojstava molekula DNA okupiti oblike u skladu s predviđenim kemijskim pravilima.

Do sada su takvi eksperimenti su dala molekularne novitete, od smješko lica toliko mali da može stati milijardi u čajnu žličicu na molekule veličine kutije s poklopcima koji se mogu otvoriti, zatvorena i zaključana s ključem DNA.

Ove nove građevinske projekte dovesti istraživača korak bliže vrijeme kada, barem u teoriji, znanstvenici su mogli izgraditi epruvete tvornice koje ustalasati samookupljanju računala, rijetke kemijske spojeve ili autonomne robote medicinske sposobne za krstarenje ljudski krvotok .

U jednom od projekata, pionirska istraživačka skupina sa sjedištem u New York University izgradio prototip molekularnoj tvornici u kojoj mobilni roboti DNK sastavljenom zlatne čestice u osam različitih načina, kao odgovor na kemijske naredbi. Drugi tim, na čelu s biokemičar na sveučilištu Columbia, programiran DNK robota koji bi mogli pokrenuti, zaustaviti, okrenuti i pomaknuti.

"Ovdje možemo vidjeti neke žmirkanje stvari koje dolaze", rekao je Sveučilište Harvard biofizičar William Shih, koji nije bio uključen u projekte. "Ovo je uzbudljivo."

DNA je rad mali dio od gotovo 9 milijardi dolara istraživanje i razvoj-napora u svijetu, prema vlastitim Projekta na Emerging nanotehnologije, koji prati ekološke i zdravstvene probleme koji proizlaze iz novih tehnologija. Do sada, novi nano-materijali uključeni su u stotinama elektroničkih, kozmetike, automobilskih i medicinskih proizvoda izrađenih od 485 tvrtki u 24 zemalja. Ali nitko uključuju ove egzotične čovjek napravio DNK objekte.

Obje istraživačke skupine prtljao s kreacijama zove DNK hodalice-mobilne DNA molekule, oko 100.000 puta manji od promjera ljudske kose, koji imaju tri ili više noge izrađene od niza genetskih enzima. Svaka noga se pomiče prema naprijed na temelju njegove kemijske privlačnost sekvenci biokemikalija utvrđenim, poput stepenica, ispred njega.

Ovi roboti su toliko mali da znanstvenici programirati svoje radnje kodiranja naredbe u svijetu oko njih. Oni slijede kemijske signale programirani u tlo na kojem hoda.

U prvom projektu, tim znanstvenika na čelu s biokemičar Milan Stojanović u Kolumbiji izgradio molekularne robota koji se preselili na vlastitu uz stazu kemijskih uputama DNK-a protuvrijednosti bušena trake papira koriste za kontrolu automatskih alatnih strojeva.

Jednom programiran, robot potrebna nikakva daljnja ljudske intervencije, istraživači su izvijestili. To bi moglo uključiti, kreću u ravnoj liniji ili slijediti složenu krivulju, a zatim se zaustavi, sve uglavnom na vlastitu inicijativu. Oni dokumentiraju svoj napredak s mikroskopa atomske snage kao što je zagazio stazom 100 nanometara dugo, oko 30 puta dalje od ranijih DNA šetači mogli upravljati.

"U budućnosti, to bi se moglo koristiti kao molekularni stroj koji može vezati na stanične površine, možda nosite tereta i pustite nešto", rekao je Hao Yan biokemičar na Institute Biodesign na Arizona State University, jedan od 12 istraživača na četiri sveučilišta uključeni u projekt.

Na Sveučilištu New York, znanstvenici pod vodstvom kemičara Nadrian Seeman je tu ideju i korak dalje. Oni su u kombinaciji programskog DNK trag i juniora mobilnih robota šetači sa skupa samostalno upravlja molekularnim viličara koji može isporučiti dijelove na naredbu. Rezultat je bio funkcioniranje nano-tvornica, izvijestili su istraživači.

"Industrijske proizvodne linije uključuje tvornice, radnika i transportni sustav", rekao je dr. Seeman. "Mi smo simuliranom svaki od tih značajki pomoću DNK komponente."

Do pokreće različite DNA sekvence, istraživači su mogli naručiti do osam različitih kombinacija u svoje eksperimentalne linije proizvoda.

"To je vrlo značajno", rekao je California Institute of Technology bioengineer Paula Rothemund, koji nije bio uključen u bilo kojem projektu. "To je vrsta stvar koja se događa u žive stanice sve vrijeme."

Biokemičar Lloyd Smith sa Sveučilišta Wisconsin u Madisonu upozorio da bi moglo biti deset ili više prije DNA nanotehnologija dovodi do bilo kakvih korisnih aplikacija.

"Ovo je polje gledati", dr. Smith. "Ali to je još uvijek temeljna istraživanja kako bi saznali što čovječanstvo ima sposobnost da se molekule koje mogu učiniti svoje ponude."

Ako vam se sviđa ovaj post, Pretplatite se na RSS feed i dobiti najnovije postove kad god su oni dostupni. Hvala!