Molecular robotics: Kining mga microscopic robot makahimo sa bisan unsa

• Author:
• Ngalan sa tagsulat

  Quantumrun Foresight
• Nobyembre 30, 2023

Katingbanan sa panabut

Molecular robotics, usa ka interdisciplinary venture sa nexus sa robotics, molecular biology, ug nanotechnology, nga gipangunahan sa Harvard's Wyss Institute, nagduso sa programming sa DNA strands ngadto sa mga robot nga makahimo sa makuti nga mga buluhaton sa lebel sa molekula. Ang paggamit sa CRISPR gene-editing, kini nga mga robot mahimong magbag-o sa pag-uswag sa tambal ug mga diagnostic, nga adunay mga entidad sama sa Ultivue ug NuProbe nga nanguna sa mga komersyal nga foray. Samtang ang mga tigdukiduki nagsuhid sa mga panon sa mga robot sa DNA alang sa komplikado nga mga buluhaton, susama sa mga kolonya sa insekto, ang mga aplikasyon sa tinuod nga kalibutan anaa pa sa kapunawpunawan, nga nagsaad sa dili hitupngan nga katukma sa paghatud sa tambal, usa ka kaayohan alang sa panukiduki sa nanotechnology, ug ang potensyal alang sa pagtukod sa mga molekular nga materyales sa lainlaing mga industriya. .

Konteksto sa Molecular Robotics

Ang mga tigdukiduki sa Harvard University's Wyss Institute alang sa Biologically Inspired Engineering nainteres sa uban pang potensyal nga mga kaso sa paggamit sa DNA, nga mahimong mag-assemble sa lainlaing mga porma, gidak-on, ug gamit. Gisulayan nila ang robotics. Kini nga pagkadiskobre nahimong posible tungod kay ang DNA ug mga robot adunay usa ka butang - ang abilidad nga maprograma alang sa usa ka piho nga katuyoan. Sa kaso sa mga robot, mahimo silang mamaniobra pinaagi sa binary computer code, ug sa DNA, nga adunay mga nucleotide sequence. Sa 2016, gimugna sa Institute ang Molecular Robotics Initiative, nga nagdala sa mga robotics, molekular biology, ug mga eksperto sa nanotechnology. Ang mga siyentista naghinam-hinam sa relatibong kagawasan ug pagka-flexible sa mga molekula, nga makahimo sa pag-assemble sa kaugalingon ug pagtubag sa tinuod nga panahon sa kalikopan. Kini nga bahin nagpasabut nga kini nga mga programmable nga molekula mahimong magamit sa paghimo sa mga aparato nga nanoscale nga adunay mga kaso sa paggamit sa lainlaing mga industriya.

Ang molekular nga robotics gipalihok sa pinakabag-o nga mga kalampusan sa genetic research, ilabina ang gene-editing tool CRISPR (clustered regularly interspaced short palindromic repeats). Kini nga himan makabasa, maka-edit, ug makaputol sa mga hilo sa DNA kon gikinahanglan. Uban niini nga teknolohiya, ang mga molekula sa DNA mahimong mamaniobra sa mas tukma nga mga porma ug mga kinaiya, lakip na ang mga biological nga sirkito nga makamatikod sa bisan unsang potensyal nga sakit sa usa ka selula ug awtomatik nga mopatay niini o mohunong niini nga mahimong kanser. Kini nga posibilidad nagpasabut nga ang mga molekular nga robot mahimong magbag-o sa pag-uswag sa tambal, pagdayagnos, ug mga terapiya. Ang Wyss Institute naghimo og talagsaon nga pag-uswag niini nga proyekto, nagtukod na og duha ka komersyal nga kompanya: Ultivue alang sa high-precision tissue imaging ug NuProbe alang sa nucleic acid diagnostics.

Makasamok nga epekto

Usa sa mga dagkong benepisyo sa molekular nga robotics mao nga kini nga gagmay nga mga aparato mahimong makig-uban sa usag usa aron makab-ot ang labi ka komplikado nga mga katuyoan. Nagkuha og mga pahibalo gikan sa mga kolonya sa mga insekto sama sa mga hulmigas ug mga buyog, ang mga tigdukiduki nagtrabaho sa pagpalambo sa mga panon sa mga robot nga makahimo sa komplikado nga mga porma ug kompleto nga mga buluhaton pinaagi sa pagpakigsulti sa usag usa pinaagi sa infrared nga kahayag. Kini nga matang sa nanotechnology hybrid, diin ang mga limitasyon sa DNA mahimong madugangan sa computing power sa mga robot, mahimong adunay daghang mga aplikasyon, lakip ang mas episyente nga pagtipig sa datos nga mahimong moresulta sa mas ubos nga carbon emissions.

Kaniadtong Hulyo 2022, ang mga estudyante gikan sa Emory University nga nakabase sa Georgia naghimo og mga molekular nga robot nga adunay mga motor nga nakabase sa DNA nga mahimong tinuyo nga molihok sa usa ka piho nga direksyon. Ang mga motor nakamatikod sa mga pagbag-o sa kemikal sa ilang palibot ug nahibal-an kung kanus-a mohunong sa paglihok o pag-recalibrate sa direksyon. Ang mga tigdukiduki nag-ingon nga kini nga pagkadiskobre usa ka dako nga lakang padulong sa medikal nga pagsulay ug pagdayagnos tungod kay ang mga robot nga molekula sa panon mahimo na nga makigkomunikar sa motor-to-motor. Kini nga pag-uswag nagpasabut usab nga kini nga mga panon makatabang sa pagpugong sa mga sakit nga sakit sama sa diabetes o hypertension. Bisan pa, samtang ang panukiduki niini nga natad nakahatag ug pipila ka mga pag-uswag, kadaghanan sa mga siyentista miuyon nga ang dinagko, tinuod nga kalibutan nga mga aplikasyon niining gagmay nga mga robot mga tuig pa.

Mga implikasyon sa molekular nga robotics

Ang mas lapad nga mga implikasyon sa molekular nga robotics mahimong maglakip sa: 

• Mas tukma nga panukiduki bahin sa mga selula sa tawo, lakip ang paghatud sa mga tambal sa piho nga mga selyula.
• Dugang pamuhunan sa nanotechnology research, ilabi na sa healthcare providers ug dako nga pharma.
• Ang sektor sa industriya makahimo sa paghimo sa komplikado nga mga bahin sa makinarya ug suplay gamit ang usa ka panon sa mga molekular nga robot.
• Dugang nga pagkadiskobre sa mga materyal nga nakabase sa molekula nga mahimong magamit sa bisan unsang butang, gikan sa sinina hangtod sa mga bahin sa pagtukod.
• Ang mga nanorobots nga mahimong maprograma aron mabag-o ang ilang mga sangkap ug kaasiman, depende kung kinahanglan ba sila nga magtrabaho sa mga organismo o sa gawas, nga naghimo kanila nga labi ka epektibo sa gasto ug flexible nga mga trabahante.

Mga pangutana nga ikomento

• Unsa ang ubang mga potensyal nga benepisyo sa mga molekular nga robot sa industriya?
• Unsa ang ubang mga potensyal nga benepisyo sa mga molekular nga robot sa biology ug pag-atiman sa panglawas?