Roboti za molekuli: Roboti hizi ndogo ndogo zinaweza kufanya chochote

• mwandishi:
• mwandishi jina

  Mtazamo wa Quantumrun
• Novemba 30, 2023

Muhtasari wa maarifa

Roboti ya molekuli, ubia wa taaluma mbalimbali katika uhusiano wa robotiki, baiolojia ya molekuli, na nanoteknolojia, inayoongozwa na Taasisi ya Harvard ya Wyss, inakuza upangaji wa vianzio vya DNA katika roboti zinazoweza kufanya kazi tata katika kiwango cha molekuli. Kwa kutumia uhariri wa jeni wa CRISPR, roboti hizi zinaweza kuleta mabadiliko katika ukuzaji na uchunguzi wa dawa, huku mashirika kama Ultivue na NuProbe yakiongoza uvamizi wa kibiashara. Wakati watafiti wanachunguza makundi ya roboti za DNA kwa ajili ya kazi ngumu, sawa na makoloni ya wadudu, matumizi ya ulimwengu halisi bado yako kwenye upeo wa macho, yakiahidi usahihi usio na kifani katika utoaji wa dawa, manufaa kwa utafiti wa nanoteknolojia, na uwezekano wa kuunda nyenzo za molekuli katika tasnia mbalimbali. .

Muktadha wa roboti za molekuli

Watafiti katika Taasisi ya Wyss ya Chuo Kikuu cha Harvard cha Uhandisi Ulioongozwa na Biolojia walivutiwa na visa vingine vya utumizi vya DNA, ambavyo vinaweza kukusanyika katika maumbo, ukubwa na utendaji tofauti. Walijaribu roboti. Ugunduzi huu uliwezekana kwa sababu DNA na roboti hushiriki kitu kimoja - uwezo wa kupangwa kwa lengo maalum. Katika kesi ya robots, zinaweza kubadilishwa kupitia msimbo wa kompyuta ya binary, na katika kesi ya DNA, na mlolongo wa nyukleotidi. Mnamo mwaka wa 2016, Taasisi iliunda Initiative ya Molecular Robotics, ambayo ilileta pamoja robotiki, biolojia ya molekuli, na wataalam wa nanoteknolojia. Wanasayansi walifurahishwa na uhuru wa jamaa na kubadilika kwa molekuli, ambazo zinaweza kujikusanya na kuguswa kwa wakati halisi kwa mazingira. Kipengele hiki kinamaanisha kuwa molekuli hizi zinazoweza kuratibiwa zinaweza kutumika kuunda vifaa vya nanoscale ambavyo vinaweza kuwa na visa vya utumiaji katika tasnia tofauti.

Roboti ya molekuli imewezeshwa na mafanikio ya hivi punde katika utafiti wa kijeni, hasa zana ya kuhariri jeni CRISPR (huunganishwa mara kwa mara marudio mafupi ya palindromic). Zana hii inaweza kusoma, kuhariri, na kukata nyuzi za DNA inapohitajika. Kwa teknolojia hii, molekuli za DNA zinaweza kubadilishwa kuwa maumbo na sifa sahihi zaidi, ikiwa ni pamoja na saketi za kibayolojia ambazo zinaweza kugundua ugonjwa wowote unaoweza kutokea kwenye seli na kuua kiotomatiki au kuuzuia kuwa saratani. Uwezekano huu unamaanisha kuwa roboti za molekuli zinaweza kuleta mabadiliko katika ukuzaji wa dawa, utambuzi na matibabu. Taasisi ya Wyss inafanya maendeleo ya ajabu na mradi huu, tayari inaanzisha kampuni mbili za kibiashara: Ultivue kwa picha za tishu zenye usahihi wa hali ya juu na NuProbe kwa uchunguzi wa asidi ya nukleiki.

Athari ya usumbufu

Moja ya faida kuu za robotiki za molekuli ni kwamba vifaa hivi vidogo vinaweza kuingiliana ili kufikia malengo magumu zaidi. Wakichukua vidokezo kutoka kwa makundi ya wadudu kama vile mchwa na nyuki, watafiti wanashughulikia kutengeneza makundi ya roboti ambazo zinaweza kuunda maumbo changamano na kazi kamili kwa kuwasiliana wao kwa wao kupitia mwanga wa infrared. Aina hii ya mseto wa teknolojia ya nano, ambapo kikomo cha DNA kinaweza kuongezwa kwa nguvu ya kompyuta ya roboti, inaweza kuwa na matumizi kadhaa, ikijumuisha uhifadhi bora wa data ambao unaweza kusababisha uzalishaji mdogo wa kaboni.

Mnamo Julai 2022, wanafunzi kutoka Chuo Kikuu cha Emory chenye makao yake Georgia waliunda roboti za molekuli zilizo na injini za DNA ambazo zinaweza kusonga kwa makusudi katika mwelekeo maalum. Motors ziliweza kuhisi mabadiliko ya kemikali katika mazingira yao na kujua wakati wa kuacha kusonga au kurekebisha mwelekeo. Watafiti walisema ugunduzi huu ni hatua kubwa kuelekea upimaji wa kimatibabu na uchunguzi kwa sababu roboti za molekuli sasa zinaweza kuwasiliana motor-to-motor. Maendeleo haya pia yanamaanisha kuwa makundi haya yanaweza kusaidia kudhibiti magonjwa sugu kama kisukari au shinikizo la damu. Hata hivyo, ingawa utafiti katika uwanja huu umeleta maendeleo fulani, wanasayansi wengi wanakubali kwamba matumizi makubwa ya ulimwengu halisi ya roboti hizi ndogo bado yamesalia miaka kadhaa.

Athari za robotiki za Masi

Athari pana za robotiki za molekuli zinaweza kujumuisha: 

• Utafiti sahihi zaidi juu ya seli za binadamu, ikiwa ni pamoja na kuwa na uwezo wa kupeleka dawa kwa seli maalum.
• Kuongezeka kwa uwekezaji katika utafiti wa nanoteknolojia, haswa na watoa huduma za afya na maduka makubwa ya dawa.
• Sekta ya viwanda kuwa na uwezo wa kujenga sehemu za mashine na vifaa kwa kutumia kundi la roboti za molekuli.
• Kuongezeka kwa ugunduzi wa nyenzo zenye msingi wa Masi ambazo zinaweza kutumika kwa kitu chochote, kutoka kwa nguo hadi sehemu za ujenzi.
• Nanoroboti ambazo zinaweza kuratibiwa kubadilisha vipengele vyake na asidi, kulingana na kama zitahitajika kufanya kazi katika viumbe au nje, na kuwafanya kuwa wafanyakazi wa gharama nafuu na wanaobadilika.

Maswali ya kutoa maoni

• Ni faida gani zingine zinazowezekana za roboti za Masi kwenye tasnia?
• Ni faida gani zingine zinazowezekana za roboti za molekuli katika biolojia na huduma ya afya?