Molekulêre robotika: Dizze mikroskopyske robots kinne sawat alles dwaan

• Skriuwer:
• Namme fan auteur

  Quantumrun Foresight
• Novimber 30, 2023

Ynsjoch gearfetting

Molekulêre robotika, in ynterdissiplinêre ûndernimming yn 'e nexus fan robotika, molekulêre biology en nanotechnology, oanfierd troch Harvard's Wyss Institute, driuwt de programmearring fan DNA-strings yn robots dy't yngewikkelde taken op molekulêr nivo kinne útfiere. Troch CRISPR-gen-bewurking te brûken, kinne dizze robots de ûntwikkeling en diagnostyk fan medisyn revolúsjonearje, mei entiteiten lykas Ultivue en NuProbe liedende kommersjele optochten. Wylst ûndersikers swermen fan DNA-robots ferkenne foar komplekse taken, fergelykber mei ynsektenkoloanjes, binne applikaasjes yn 'e echte wrâld noch op' e hoarizon, dy't unparallele presyzje belooft yn levering fan medisinen, in foardiel foar nanotechnologyûndersyk, en it potensjeel foar it bouwen fan molekulêre materialen yn ferskate yndustry .

Molekulêre robotika kontekst

Undersikers oan it Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering fan Harvard University wiene yntrigearre oer de oare mooglike gebrûksgefallen fan DNA, dy't kinne gearfoegje yn ferskate foarmen, maten en funksje. Se besochten robotika. Dizze ûntdekking waard mooglik makke om't DNA en robots ien ding diele - de mooglikheid om te wurde programmearre foar in spesifyk doel. Yn it gefal fan 'e robots kinne se manipulearre wurde troch binêre kompjûterkoade, en yn it gefal fan DNA, mei nukleotide-sekwinsjes. Yn 2016 makke it Ynstitút it Molecular Robotics Initiative, dat eksperts yn robotika, molekulêre biology en nanotechnology byinoar brocht. Wittenskippers wiene optein mei de relative ûnôfhinklikens en fleksibiliteit fan molekulen, dy't sels kinne gearstalle en yn realtime reagearje op it miljeu. Dizze funksje betsjut dat dizze programmearbere molekulen kinne wurde brûkt om apparaten op nanoskaal te meitsjen dy't gebrûksgefallen kinne hawwe yn ferskate yndustry.

Molekulêre robotika wurdt ynskeakele troch de lêste trochbraken yn genetysk ûndersyk, benammen it gen-bewurkingsark CRISPR (klustere regelmjittich tuskenskoften koarte palindromyske werhellingen). Dit ark kin DNA-strengen lêze, bewurkje en snije as nedich. Mei dizze technology kinne DNA-molekulen wurde manipulearre yn noch krekter foarmen en skaaimerken, ynklusyf biologyske circuits dy't elke potinsjele sykte yn in sel kinne ûntdekke en automatysk deadzje of stopje dat it kanker wurdt. Dizze mooglikheid betsjut dat molekulêre robots revolúsjonearje kinne medisynûntwikkeling, diagnoaze en therapeutyk. Wyss Institute makket ongelooflijke foarútgong mei dit projekt, al fêstigje twa kommersjele bedriuwen: Ultivue foar hege-precision weefsel imaging en NuProbe foar nucleic acid diagnostyk.

Disruptive ynfloed

Ien fan 'e wichtichste foardielen fan molekulêre robotika is dat dizze lytse apparaten mei-inoar kinne ynteraksje om kompleksere doelen te berikken. Troch oanwizings te nimmen fan koloanjes fan ynsekten lykas mieren en bijen, wurkje ûndersikers oan it ûntwikkeljen fan swermen robots dy't komplekse foarmen kinne foarmje en taken foltôgje troch mei-inoar te kommunisearjen fia ynfraread ljocht. Dit soarte fan nanotechnology hybride, wêrby't de grinzen fan DNA kinne wurde fergrutte mei de kompjûterkrêft fan robots, koe ferskate tapassingen hawwe, ynklusyf effisjintere gegevensopslach dy't resultearje kinne yn legere koalstofútstjit.

Yn july 2022 makken studinten fan 'e Georgia-basearre Emory University molekulêre robots mei DNA-basearre motoren dy't mei opsetsin yn in spesifike rjochting kinne bewege. De motors koene gemyske feroaringen yn har omjouwing fiele en witte wannear't se moatte stopje mei bewegen of rjochting opnij kalibrearje. De ûndersikers seine dat dizze ûntdekking in grutte stap is nei medyske testen en diagnostyk, om't swermmolekulêre robots no motor-nei-motor kinne kommunisearje. Dizze ûntwikkeling betsjut ek dat dizze swermen kinne helpe by it kontrolearjen fan chronike sykten lykas diabetes of hypertensie. Hoewol't ûndersyk op dit mêd wat foarútgong hat opsmiten, binne de measte wittenskippers it iens dat grutskalige, echte wrâldapplikaasjes fan dizze lytse robots noch jierren fuort binne.

Gefolgen fan molekulêre robotika

Bredere gefolgen fan molekulêre robotika kinne omfetsje: 

• Krekter ûndersyk nei minsklike sellen, ynklusyf it yn steat wêze om medisinen oan spesifike sellen te leverjen.
• Fergrutte ynvestearingen yn nanotechnologyûndersyk, benammen troch soarchoanbieders en grutte pharma.
• De yndustriële sektor kin komplekse masineûnderdielen en foarrieden bouwe mei in swerm fan molekulêre robots.
• Ferhege ûntdekking fan molekulêre-basearre materialen dy't op alles kinne wurde tapast, fan klean oant boudielen.
• Nanorobots dy't kinne wurde programmearre om har komponinten en aciditeit te feroarjen, ôfhinklik fan oft se ferplicht wurde om te wurkjen yn organismen as bûten, wêrtroch't se heul kosten-effektive en fleksibele arbeiders binne.

Fragen om reaksjes te jaan

• Wat binne oare potensjele foardielen fan molekulêre robots yn 'e yndustry?
• Wat binne oare potensjele foardielen fan molekulêre robots yn biology en sûnenssoarch?