Robotika molekulari: Dawn ir-robots mikroskopiċi jistgħu jagħmlu kważi kull ħaġa

• awtur:
• isem awtur

  Quantumrun Foresight
• Novembru 30, 2023

Sommarju tal-għarfien

Ir-robotika molekulari, impriża interdixxiplinarja fir-rabta tar-robotika, il-bijoloġija molekulari u n-nanoteknoloġija, immexxija mill-Istitut Wyss ta 'Harvard, qed tmexxi l-ipprogrammar ta' linji tad-DNA f'robots kapaċi jwettqu kompiti kkomplikati fil-livell molekulari. Billi jużaw l-editjar tal-ġeni CRISPR, dawn ir-robots jistgħu jirrevoluzzjonaw l-iżvilupp u d-dijanjostika tad-droga, b'entitajiet bħal Ultivue u NuProbe imexxu forays kummerċjali. Filwaqt li r-riċerkaturi qed jesploraw grupp ta’ robots tad-DNA għal ħidmiet kumplessi, bħall-kolonji tal-insetti, l-applikazzjonijiet fid-dinja reali għadhom fuq l-orizzont, u jippromettu preċiżjoni mingħajr paragun fit-twassil tal-mediċina, barka għar-riċerka tan-nanoteknoloġija, u l-potenzjal għall-bini ta’ materjali molekulari f’diversi industriji. .

Kuntest tar-robotika molekulari

Riċerkaturi fl-Istitut Wyss ta 'l-Università ta' Harvard għall-Inġinerija Bijoloġikament Ispirata kienu intrigati bil-każijiet ta 'użu potenzjali l-oħra tad-DNA, li jistgħu jinġabru f'forom, daqsijiet u funzjoni differenti. Huma ppruvaw ir-robotika. Din l-iskoperta saret possibbli minħabba li d-DNA u r-robots jaqsmu ħaġa waħda - il-kapaċità li jiġu pprogrammati għal għan speċifiku. Fil-każ tar-robots, jistgħu jiġu manipulati permezz ta' kodiċi binarju tal-kompjuter, u fil-każ tad-DNA, b'sekwenzi tan-nukleotidi. Fl-2016, l-Istitut ħoloq l-Inizjattiva tar-Robotika Molekulari, li ġabret flimkien esperti tar-robotika, tal-bijoloġija molekulari u tan-nanoteknoloġija. Ix-xjentisti kienu eċċitati bl-indipendenza u l-flessibbiltà relattiva tal-molekuli, li jistgħu jinġabru lilhom infushom u jirreaġixxu f'ħin reali għall-ambjent. Din il-karatteristika tfisser li dawn il-molekuli programmabbli jistgħu jintużaw biex joħolqu apparati fuq skala nanoskala li jista 'jkollhom każijiet ta' użu f'industriji differenti.

Ir-robotika molekulari hija attivata mill-aħħar skoperti fir-riċerka ġenetika, partikolarment l-għodda tal-editjar tal-ġeni CRISPR (repetizzjonijiet palindromiċi qosra miġbura flimkien regolarment). Din l-għodda tista 'taqra, teditja, u taqta' linji tad-DNA kif meħtieġ. B'din it-teknoloġija, il-molekuli tad-DNA jistgħu jiġu manipulati f'forom u karatteristiċi saħansitra aktar preċiżi, inklużi ċirkwiti bijoloġiċi li jistgħu jiskopru kwalunkwe marda potenzjali f'ċellula u joqtluha awtomatikament jew iwaqqfuha milli ssir kanċeroġeni. Din il-possibbiltà tfisser li r-robots molekulari jistgħu jirrevoluzzjonaw l-iżvilupp, id-dijanjosi u t-terapewtika tad-droga. Wyss Institute qed jagħmel progress inkredibbli ma 'dan il-proġett, li diġà jistabbilixxi żewġ kumpaniji kummerċjali: Ultivue għal immaġni tat-tessuti ta' preċiżjoni għolja u NuProbe għal dijanjostiċi ta 'aċidu nuklejku.

Impatt li jfixkel

Wieħed mill-benefiċċji ewlenin tar-robotika molekulari huwa li dawn l-apparati ċkejkna jistgħu jinteraġixxu ma 'xulxin biex jiksbu għanijiet aktar kumplessi. Filwaqt li jieħdu indikazzjonijiet minn kolonji ta 'insetti bħal nemel u naħal, ir-riċerkaturi qed jaħdmu fuq l-iżvilupp ta' doqq ta' robots li jistgħu jiffurmaw forom kumplessi u jlestu l-kompiti billi jikkomunikaw ma 'xulxin permezz tad-dawl infra-aħmar. Dan it-tip ta’ ibridu tan-nanoteknoloġija, fejn il-limiti tad-DNA jistgħu jiżdiedu bil-qawwa tal-kompjuters tar-robots, jista’ jkollu diversi applikazzjonijiet, inkluż ħażna ta’ data aktar effiċjenti li tista’ tirriżulta f’emissjonijiet aktar baxxi tal-karbonju.

F'Lulju 2022, studenti mill-Università ta' Emory ibbażata fil-Ġeorġja ħolqu robots molekulari b'muturi bbażati fuq id-DNA li jistgħu jimxu intenzjonalment f'direzzjoni speċifika. Il-muturi setgħu jħossu bidliet kimiċi fl-ambjent tagħhom u jafu meta jieqfu jiċċaqilqu jew jerġgħu jikkalibraw id-direzzjoni. Ir-riċerkaturi qalu li din l-iskoperta hija pass kbir lejn l-ittestjar u d-dijanjostika medika minħabba li s-swarm robots molekulari issa jistgħu jikkomunikaw minn mutur għal mutur. Dan l-iżvilupp ifisser ukoll li dawn is-swarms jistgħu jgħinu biex jikkontrollaw mard kroniku bħad-dijabete jew l-ipertensjoni. Madankollu, filwaqt li r-riċerka f'dan il-qasam tat xi avvanzi, il-biċċa l-kbira tax-xjentisti jaqblu li applikazzjonijiet fuq skala kbira u fid-dinja reali ta 'dawn ir-robots ċkejkna għadhom snin bogħod.

Implikazzjonijiet tar-robotika molekulari

Implikazzjonijiet usa' tar-robotika molekulari jistgħu jinkludu: 

• Riċerka aktar preċiża dwar iċ-ċelloli umani, inkluż li tkun kapaċi twassal mediċini lil ċelloli speċifiċi.
• Żieda fl-investimenti fir-riċerka tan-nanoteknoloġija, partikolarment minn fornituri tal-kura tas-saħħa u farmaċewtiċi kbar.
• Is-settur industrijali li jista 'jibni partijiet u provvisti ta' makkinarju kumpless billi juża grupp ta 'robots molekulari.
• Żieda fl-iskoperta ta 'materjali bbażati fuq il-molekulari li jistgħu jiġu applikati fuq kwalunkwe ħaġa, mill-ħwejjeġ għal partijiet tal-kostruzzjoni.
• Nanorobots li jistgħu jiġu pprogrammati biex ibiddlu l-komponenti u l-aċidità tagħhom, skont jekk ikunux meħtieġa jaħdmu f'organiżmi jew barra, li jagħmluhom ħaddiema kost-effettivi u flessibbli ħafna.

Mistoqsijiet biex tikkummenta dwarhom

• X'inhuma benefiċċji potenzjali oħra tar-robots molekulari fl-industrija?
• X'inhuma benefiċċji potenzjali oħra tar-robots molekulari fil-bijoloġija u l-kura tas-saħħa?