Për herë të parë, robots mikroskopike të bëra nga molekulat e ADN-së mund të ecin, ndiqni udhëzimet dhe të punojnë së bashku për të mbledhur prodhimet e thjeshtë në një linjë atomike në shkallë të kuvendit, duke imituar makineri e qelizave të gjalla, dy ekipe të pavarur kërkimore njoftoi të mërkurën.

Këto pajisje eksperimentale, të përshkruara në revistën Nature, janë përparimet në nanoteknologji ADN-së, në të cilën bioengineers janë duke përdorur molekula e kodit gjenetik si arra, bulonave, trarët dhe materiale të tjera të ndërtimit, në një shkallë më të matur në billionths e një metër. Përpjekje, e cila kombinon kimi sintetike, enzymology, nanoteknologji strukturore dhe shkenca kompjuterike, merr përparësi nga vetitë unike fizike të molekulave të ADN-së për të mbledhur forma sipas rregullave të parashikueshme kimike.

Deri tani, eksperimente të tilla kishte dhënë risi molekulare, nga smiley përballet aq i vogël se një miliardë mund të përshtatet në një lugë çaji me molekula me madhësi kuti me kapak që mund të hapura, të mbyllura dhe të mbyllur me një kyç të ADN-së.

Këto projekte të reja të ndërtimit të sjellë studiuesit një hap më pranë në një kohë kur, të paktën në teori, shkencëtarët mund të jenë në gjendje për të ndërtuar test-tube fabrika që dybek jashtë vetë-grumbulluar kompjutera, komponimet kimike të rralla ose robots autonome mjekësore në gjendje të lundrimit në gjak njerëzor .

Në një nga projektet, një grup pioniere kërkimore të bazuara në Universitetin e Nju Jorkut ndërtoi prototipin e një fabrike molekulare në të cilën robotët mobil ADN mbledhur grimca ari në tetë mënyra të ndryshme, në përgjigje të komandave kimike. Ekipi i dytë, i udhëhequr nga një biokimisti në Universitetin Kolumbia, një robot i programuar ADN-së që mund të fillojë, të ndaluar, të kthehet dhe të lëvizë.

"Këtu ne mund të shohim disa zjarr e gjërave që do të vijnë," tha biophysicist Universiteti i Harvardit William Shih, i cili nuk ishte i përfshirë në projektet. "Kjo është emocionuese."

Puna e ADN-së është një pjesë e vogël e një afro 9 miliard $ përpjekje kërkimore-dhe-zhvillimit në mbarë botën, në bazë të Projektit privat në Nanoteknologjitë Zhvillim, e cila këngë shqetësimet mjedisore dhe shëndetësore që lindin nga të teknologjisë së re. Deri më tani, e reja nano-materiale janë të përfshira në qindra elektronike,, produkteve kozmetike të automobilave dhe mjekësore të bëra nga 485 kompani në 24 vende. Por askush nuk të përfshijnë këto ekzotike njeri-objekte bëra të ADN-së.

Të dyja grupet kërkimore tinkered me krijimet e quajtur rrethoresh-celular molekula ADN-ADN-së, rreth 100.000 herë më e vogël se diametri i një fije floku të njeriut, që kanë tre ose më shumë këmbët e bërë nga një varg të enzimeve gjenetike. Çdo këmbë shkon përpara bazuar në tërheqjen e saj kimike në sekuencat e biochemicals të parashtruara, si gurthemeltarë, në frontin e tij.

Këto robots janë aq të vogla që studiuesit të programit veprimet e tyre me kodimin komandat në botën rreth tyre. Ata nuk ndjekin cues kimike programuar në tokë në të cilën ata ecin.

Në projektin e parë, një ekip shkencëtarësh kryesuar nga biokimisti Millan Stojanovic në Columbia ndërtuar një robot molekulare që lëviznin më vete së bashku një udhë e udhëzimeve shtesa kimike ekuivalente ADN e shirit letre grushta e përdorur për të kontrolluar mjetet e automatizuar makine.

Programuar një herë, robot kërkohet asnjë ndërhyrje të mëtejshme të njeriut, hulumtuesit kanë raportuar. Kjo mund të kthehet, lëvizin në një vijë të drejtë ose të ndjekë një kurbë të ndërlikuar dhe atëherë të ndaluar, të gjitha në thelb me iniciativën e vet. Ata dokumentuar përparimin e saj me mikroskopit të forcës atomike si ajo strode së bashku një rrugë 100 nanometra të gjatë, rreth 30 herë të tjera se rrethoresh ADN mëparshme mund të menaxhuar.

"Në të ardhmen, kjo mund të përdoret si një makinë molekular që mund të lidhet me një sipërfaqe të qelizës, ndoshta kryer një diçka mallrash dhe lirimin," tha biokimisti Hao Yan në Institutin Biodesign në Universitetin Shtetëror të Arizonës, një nga 12 hulumtuesit në katër universitete përfshirë në projekt.

Në Universitetin e Nju Jorkut, shkencëtarët të udhëhequr nga kimisti Nadrian Simen morën këtë ide një hap më tej. Ata kombinuar një udhë programueshëm ADN dhe një skuadër e rrethoresh celular robotik me një grup të forklifts kontrolluara pavarur molekular që mund të dorëzojë pjesë në komandë. Rezultati ishte një funksionimi nano-fabrikë, hulumtuesit kanë raportuar.

"Një linjë industrial asamble përfshin një fabrikë, punëtorë dhe një sistem transportues," tha Dr Simen. "Ne kemi emulated secila nga ato karakteristika që përdorin komponentët e ADN-së."

Duke shkaktuar sekuenca te ndryshme ADN-së, kërkuesit mund të urdhërojë deri në tetë kombinime të ndryshme në përputhje eksperimental produktin e tyre.

"Është shumë e rëndësishme", tha California Institute of Technology Rothemund bioengineer Paul, i cili nuk ishte i përfshirë në asnjë projekt. "Kjo është lloj i gjë që ndodh në qelizat e gjallë gjatë gjithë kohës."

Biokimisti Lloyd Smith në Universitetin e Wisconsin në Madison paralajmëroi se kjo mund të jetë një dekadë apo më shumë para nanoteknologji ADN të çon në ndonjë aplikacioneve të dobishme.

"Kjo është një fushë për të parë," tha Dr Smith. "Por kjo është ende hulumtimet themelore për të gjetur se çfarë njerëzimi aftësia ka të bëjë molekula që mund të bëjë ofertave e saj."

Nëse ju pëlqen ky post, Subscribe to our feed RSS dhe merrni postimet e fundit sa herë që ata janë në dispozicion. Thanks!