ДНК-роботів навчили працювати в організмі людини: Що це означає
Унікальне досягнення американських вчених робить ближчим прорив у медицині - роботи працюватимуть у людях
- Головна
-
20 вересня 2017 12:00
Біоінженери Каліфорнійського технологічного інституту створили унікального ДНК-робота, який здатен переміщатися всередині організму, підбирати конкретні молекули і розпізнавати заздалегідь визначене місце, в якому необхідно скинути свій "вантаж", пише Depo.ua з посиланням на журнал Science.
Можна говорити про створення наноробота, за допомогою якого в майбутньому можна буде доставляти в організм ліки - у конкретне, потрібне місце, для конкретних клітин. Так само, з організму можна буде прибирати, наприклад, шкідливі утворення. Так звані органи ДНК-робота складаються всього з декількох нуклеотидів, а всі разом вони з'єднані в одну нитку ДНК завдовжки 53 нуклеотиди. Висота конструкції - близько 20 нанометрів.
Історія
З 1980-х років розробка молекулярних машин була важливим завданням для молекулярної техніки. Роботи є важливим типом молекулярної інженерії, які автоматично виконують складні наномеханічні завдання. Молекули ДНК є відмінними матеріалами для побудови молекулярних роботів, оскільки їх геометричні, термодинамічні та кінетичні властивості добре зрозумілі та добре програмовані. До цих пір розвиток ДНК-роботів був обмежений простою функцією. Більшість ДНК-роботів були розроблені для виконання однієї функції: ходити в керованому напрямку. Декілька демонстрацій включали другу функцію в поєднанні з ходьбою - наприклад, збирання наночастинок. Проте ці порівняно складні функції також було важче контролювати, а складність завдань була обмежена тим, що робот може виконати протягом 3-12 кроків. Крім того, кожен дизайн робота був розроблений для конкретного завдання, ускладнюючи зусилля з розробки нових роботів, які виконують нові завдання, об'єднуючи функції та механізми.
Технологія
Дизайн та синтез молекулярних роботів є двома викликами, такими як модульність та простота алгоритмів, які трансформувалися в інших областях молекулярної техніки. Наприклад, прості та модульні будівельні блоки були використані для збільшення обробки молекулярної інформації за допомогою схем ДНК.
Як і в схемах ДНК, прості будівельні блоки для ДНК-роботів можуть включати більш складні наномеханічні завдання, тоді як модульність може забезпечити різні нові функції, що виконуються роботами, використовуючи один і той же набір будівельних блоків.
Розроблений ДНК-робот виконує значно складнішу наномеханічну задачу, ніж попередні. Вчені розробили простий алгоритм і три модульні блоки для роботи ДНК-робота, який виконує автономне сортування "вантажів". Робот досліджує двовимірний тестовий майданчик на поверхні "ДНК-оригамі" (технологія спрямованого проектування молекул ДНК, здатних до самозбірки в заздалегідь розраховані та модифіковані об'єкти), збирає кілька вантажів двох типів, які спочатку перебувають в неупорядкованих місцях, і доставляє кожен тип до місця призначення, доки всі молекули вантажу не будуть відсортовані на дві різні купи. Робот призначений для випадкового руху без будь-якої енергії. Один робот може багаторазово сортувати кілька вантажів. Локалізація на "ДНК-оригамі" дозволяє виконувати різні завдання з сортування вантажів одночасно в одній пробірці. Так само одне завдання можуть виконувати спільно кілька роботів. Новий наноробот виконував приблизно 300 кроків під час сортування вантажів - це значно більше, ніж у раніше продемонстрованих роботів.
Чому це важливо
Використання аптамерів, антитіл або прямих кон'югацій, дрібних хімічних речовин, наночастинок металів та білків, котрі можна транспортувати як молекули вантажу... ДНК-роботи можуть мати потенційне застосування при автономному хімічному синтезі, у виробництві чутливих молекулярних пристроїв та програмованих терапевтичних засобів . Розроблені будівельні блоки можуть також використовуватися для різних функцій, крім сортування "вантажів". Нанороботи можуть транспортувати молекулярні вантажі і працювати у мікроскопічних середовищах, всередині нашого організму. Це призведе до прориву в медицині.
Більше новин про події в Україні та світі на Depo.ua
Всі новини на одному каналі в Google News
- 08:18На Дніпропетровщині від обстрілу загорівся газогін, пошкоджений пам'ятник
- 23:53На Хмельниччині судитимуть чоловіка, який незаконно зрізав дерев на 450 тисяч гривень
- 23:44На аукціон виставили гітару Джона Леннона, яка 50 років лежала на горищі
- 23:15У МЗС роз'яснили рішення уряду щодо паспортів чоловікам за кордоном
- 22:33У Миколаєві вибухнув невідомий пристрій: є постраждалі серед рятувальників ФОТО
- 22:09Протягом доби на фронті було 84 бойові зіткнення, — Генштаб
- 21:57В окупованому Криму росіяни зачищають бібліотеки від книжок зі згадками про Голодомор та визвольну боротьбу українців
- 21:05Вищий антикорупційний суд визнав Валерія Пацкана невинуватим і закрив справу проти нього
- 20:45Чоловікам мобілізаційного віку видаватимуть паспорти лише в Україні: постанова уряду
- 20:16До майбутнього бою Олександра Усика та Тайсона Ф'юрі привернуто увагу всього світу PROMO
- 19:50росіяни вгатили по передмістю Сум
- 19:03Штрафи до 1,7 млн грн, примусове повернення громаді, – у КМДА пропонують більш суворо карати за злочини проти культурної спадщини
- 18:21 Байден підписав законопроєкт про допомогу Україні
- 18:05Чи загрожує українцям "кольоровий дощ": пояснення ДСНС
- 18:04У Запоріжжі обрали нового секретаря міськради та в. о. мера
- 17:54У Дніпрі 19-річна мати хотіла продати свого сина, бо він став на заваді її особистому життю ФОТО
- 16:37У Запоріжжі депутати позбавили повноважень в.о. мера Куртєва
- 15:54Завдяки підтримці Києва 101 бригада знищила російської техніки майже на 35 мільйонів доларів
- 15:33У Харкові світло вимикатимуть по-новому: Графіки на 25-28 квітня