เป็นครั้งแรกที่หุ่นยนต์จิ๋วที่ทำจากโมเลกุลของดีเอ็นเอสามารถเดินตามคำแนะนำและทำงานร่วมกันเพื่อรวบรวมผลิตภัณฑ์ที่เรียบง่ายเกี่ยวกับสายการประกอบอะตอมขนาด, ล้อเลียนเครื่องจักรของเซลล์สิ่งมีชีวิตสองทีมวิจัยอิสระประกาศพุธ

อุปกรณ์เหล่านี้ทดลองที่อธิบายไว้ในวารสาร Nature มีความก้าวหน้าในเรื่องนาโนเทคโนโลยีดีเอ็นเอซึ่งใน bioengineers กำลังใช้โมเลกุลของรหัสพันธุกรรมที่เป็นถั่ว, bolts, คานและวัสดุก่อสร้างอื่น ๆ ในระดับที่วัดได้ในพันล้านของเมตร ความพยายามที่ผสมผสานเคมีสังเคราะห์เอนไซม์นาโนเทคโนโลยีโครงสร้างและวิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์ใช้ประโยชน์จากคุณสมบัติทางกายภาพที่ไม่ซ้ำกันของโมเลกุลดีเอ็นเอเพื่อประกอบรูปทรงตามกฎทางเคมีที่สามารถคาดเดาได้

จนถึงขณะนี้การทดลองดังกล่าวได้ให้ผล novelties โมเลกุลจากรอยยิ้มใบหน้ามีขนาดเล็กที่พันสามารถใส่ในช้อนชากับกล่องโมเลกุลขนาดที่มีฝาปิดที่สามารถเปิดปิดและล็อคด้วยกุญแจดีเอ็นเอ

เหล่านี้โครงการก่อสร้างใหม่นำนักวิจัยขั้นตอนที่ใกล้ชิดกับเวลาที่อย่างน้อยในทฤษฎีที่นักวิทยาศาสตร์อาจจะสามารถสร้างโรงงานทดสอบหลอดที่ปั่นออกคอมพิวเตอร์ด้วยตนเองประกอบสารเคมีที่หาได้ยากหรือหุ่นยนต์การแพทย์ในกำกับของรัฐสามารถที่จะล่องเรือสู่กระแสเลือดของมนุษย์ .

หนึ่งในโครงการกลุ่มวิจัยผู้บุกเบิกอยู่ที่ New York University สร้างต้นแบบของโรงงานโมเลกุลที่หุ่นยนต์เคลื่อนที่ของดีเอ็นเอประกอบอนุภาคทองในแปดวิธีที่แตกต่างในการตอบสนองต่อคำสั่งทางเคมี ทีมที่สองนำโดยนักชีวเคมีที่มหาวิทยาลัยโคลัมเบีย, โปรแกรมหุ่นยนต์ดีเอ็นเอที่สามารถเริ่มหยุดหมุนและเคลื่อนย้าย

"ที่นี่เราสามารถมองเห็น glimmers บางสิ่งที่จะมา" Harvard University ชีวฟิสิกส์วิลเลียม Shih ซึ่งไม่ได้มีส่วนร่วมในโครงการดังกล่าว "นี่คือที่น่าตื่นเต้น."

การทำงานของดีเอ็นเอเป็นส่วนเล็ก ๆ ของเกือบ $ 9000000000 ความพยายามวิจัยและพัฒนาทั่วโลกตามโครงการภาคเอกชนที่เกี่ยวข้อง nanotechnologies เกิดใหม่ซึ่งติดตามปัญหาสิ่งแวดล้อมและสุขภาพที่เกิดจากเทคโนโลยีใหม่ จนถึง nano ใหม่วัสดุที่ได้รับการจัดตั้งขึ้นในหลายร้อยของผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์, เครื่องสำอาง, ยานยนต์และการแพทย์ที่ทำโดย บริษัท 485 ใน 24 ประเทศ แต่ไม่มีผู้ใดเกี่ยวข้องกับการเหล่านี้แปลกที่มนุษย์สร้างขึ้นวัตถุดีเอ็นเอ

ทั้งสองกลุ่มวิจัย tinkered กับการสร้างสรรค์ที่เรียกว่า DNA-mobile เดินโมเลกุลของดีเอ็นเอประมาณ 100,000 ครั้งมีขนาดเล็กกว่าเส้นผ่าศูนย์กลางของเส้นผมที่มีสามหรือมากกว่าขาที่ทำจากสตริงของเอนไซม์ทางพันธุกรรม ขาแต่ละเคลื่อนที่ไปข้างหน้าขึ้นอยู่กับสถานที่น่าสนใจทางเคมีในการลำดับของชีวเคมีวางลงเช่นหินก้าวในด้านหน้าของมัน

หุ่นยนต์เหล่านี้มีขนาดเล็กเพื่อให้นักวิจัยโปรแกรมการกระทำของพวกเขาโดยการเข้ารหัสคำสั่งในโลกรอบตัวพวกเขา พวกเขาปฏิบัติตามตัวชี้นำทางเคมีโปรแกรมลงในพื้นดินที่พวกเขาเดิน

ในโครงการแรกที่ทีมงานของนักวิทยาศาสตร์ที่นำโดยนักชีวเคมีมิลาน Stojanovic ที่ Columbia สร้างหุ่นยนต์ระดับโมเลกุลที่ย้ายตัวเองไปพร้อมติดตามคำแนะนำการใช้สารเคมี-เทียบเท่าดีเอ็นเอจากเทปกระดาษเจาะใช้ในการควบคุมเครื่องจักรอัตโนมัติ

โปรแกรมเมื่อหุ่นยนต์ต้องไม่มีการแทรกแซงของมนุษย์ต่อไปนักวิจัยได้รายงาน มันอาจจะเปลี่ยนย้ายในแนวเส้นตรงหรือเส้นโค้งไปตามความซับซ้อนและแล้วหยุดทุกหลักเกี่ยวกับความคิดริเริ่มของตนเอง พวกเขาบันทึกไว้ความคืบหน้าของมันด้วยกล้องจุลทรรศน์แรงอะตอมเป็น strode ตามเส้นทาง 100 นาโนเมตรยาวประมาณ 30 ครั้งต่อไปกว่าก่อนหน้านี้เดินดีเอ็นเอสามารถจัดการ

"ในอนาคตนี้อาจจะใช้เป็นเครื่องในระดับโมเลกุลที่สามารถจับกับผิวเซลล์อาจดำเนินการบางสิ่งบางอย่างและปล่อยเรือบรรทุกสินค้า" ชีวเคมี Hao Yan ที่ Biodesign สถาบันที่ Arizona State University, หนึ่งใน 12 นักวิจัยที่มหาวิทยาลัยสี่กล่าวว่า ที่เกี่ยวข้องในโครงการ

ที่ New York University, นักวิทยาศาสตร์ที่นำโดยนักเคมี Nadrian Seeman เอาความคิดที่ว่าขั้นตอนต่อไป พวกเขารวมกันติดตามดีเอ็นเอที่ตั้งโปรแกรมและทีมหุ่นยนต์จากเดินถือกับชุดของรถยกระดับโมเลกุลที่ควบคุมอย่างเป็นอิสระที่สามารถส่งมอบชิ้นส่วนในคำสั่ง ผลที่ได้ทำงานโรงงานนาโนนักวิจัยรายงาน

"สายการประกอบอุตสาหกรรมรวมถึงโรงงานผู้ปฏิบัติงานและระบบสายพานลำเลียง" ดร. Seeman กล่าวว่า "เราได้เทิดทูนแต่ละคุณลักษณะเหล่านั้นโดยใช้ชิ้นส่วนดีเอ็นเอ."

โดยเรียกลำดับเบสที่แตกต่างกันนักวิจัยสามารถสั่งซื้อได้ถึงแปดชุดค่าผสมที่แตกต่างกันในสายผลิตภัณฑ์ของตนทดลอง

"มันเป็นสิ่งสำคัญมาก" สถาบันเทคโนโลยีแคลิฟอร์เนีย bioengineer พอล Rothemund ซึ่งไม่ได้มีส่วนร่วมในโครงการอย่างใดอย่างหนึ่งกล่าวว่า "นี่คือประเภทของสิ่งที่เกิดขึ้นในชีวิตเซลล์ตลอดเวลา."

ชีวเคมีลอยด์สมิ ธ ที่มหาวิทยาลัยวิสคอนซินในแมดิสันเตือนว่ามันอาจจะเป็นคนหรือมากกว่าทศวรรษที่ผ่านมาก่อนที่นาโนเทคโนโลยีดีเอ็นเอนำไปสู่​​การใด ๆ โปรแกรมที่มีประโยชน์

"นี่คือสนามที่จะดู" ดร. สมิท ธ กล่าวว่า "แต่นี้ยังคงเป็นงานวิจัยพื้นฐานเพื่อหาสิ่งที่มนุษย์มีความสามารถที่จะทำให้มีโมเลกุลที่สามารถทำเสนอราคาของมัน."

ถ้าคุณชอบการโพสต์นี้ สมัครรับฟีด RSS และได้รับการโพสต์ล่าสุดเมื่อใดก็ตามที่พวกเขากำลังมี ขอบคุณคุณ