Quantumrun

KẸDI Aworan:

iStock

Robotik Molecular: Awọn roboti airi wọnyi le ṣe nipa ohunkohun

Awọn oniwadi n ṣe awari irọrun ati agbara ti awọn nanorobots ti o da lori DNA.

Nipa Author:
Orukọ onkọwe
Quantumrun Iwoju
November 30, 2023

Akopọ oye

Robotik Molecular, iṣowo interdisciplinary ni isunmọ ti awọn roboti, isedale molikula, ati imọ-ẹrọ nanotechnology, ti Harvard's Wyss Institute ṣe olori, n gbe siseto ti awọn okun DNA sinu awọn roboti ti o lagbara lati ṣe awọn iṣẹ ṣiṣe intricate ni ipele molikula. Lilo atunṣe-jiini CRISPR, awọn roboti wọnyi le ṣe iyipada idagbasoke oogun ati awọn iwadii aisan, pẹlu awọn nkan bii Ultivue ati NuProbe ti n ṣamọna awọn forays iṣowo. Lakoko ti awọn oniwadi n ṣawari awọn iyipo ti awọn roboti DNA fun awọn iṣẹ ṣiṣe ti o nipọn, ni ibamu si awọn ileto kokoro, awọn ohun elo gidi-aye tun wa lori ipade, ti n ṣe ileri pipe ti ko lẹgbẹ ni ifijiṣẹ oogun, boon fun iwadii nanotechnology, ati agbara fun ṣiṣe awọn ohun elo molikula kọja awọn ile-iṣẹ lọpọlọpọ. .

Iyika Robotik molikula

Awọn oniwadi ni Ile-ẹkọ Wyss ti Ile-ẹkọ giga Harvard fun Imọ-iṣe Inspired Biologically jẹ iyanilenu si awọn ọran lilo agbara miiran ti DNA, eyiti o le pejọ si oriṣiriṣi awọn nitobi, titobi, ati iṣẹ. Wọn gbiyanju roboti. Awari yii ṣee ṣe nitori DNA ati awọn roboti pin ohun kan - agbara lati ṣe eto fun ibi-afẹde kan pato. Ninu ọran ti awọn roboti, wọn le ṣe ifọwọyi nipasẹ koodu kọnputa alakomeji, ati ninu ọran DNA, pẹlu awọn atẹle nucleotide. Ni ọdun 2016, Ile-ẹkọ naa ṣẹda Initiative Robotics Molecular, eyiti o mu papọ awọn roboti, isedale molikula, ati awọn amoye nanotechnology. Awọn onimo ijinlẹ sayensi ni igbadun pẹlu ominira ibatan ati irọrun ti awọn ohun elo, eyiti o le ṣe apejọ ararẹ ati fesi ni akoko gidi si agbegbe. Ẹya yii tumọ si pe awọn ohun elo eleto le ṣee lo lati ṣẹda awọn ẹrọ nanoscale ti o le ni awọn ọran lilo kọja awọn ile-iṣẹ oriṣiriṣi.

Robotik molikula ti ṣiṣẹ nipasẹ awọn aṣeyọri tuntun ninu iwadii jiini, paapaa irinṣẹ ṣiṣatunṣe apilẹṣẹ CRISPR (iṣupọ deede interspaced awọn atunwi palindromic kukuru). Ọpa yii le ka, ṣatunkọ, ati ge awọn okun DNA bi o ṣe nilo. Pẹlu imọ-ẹrọ yii, awọn ohun elo DNA le ni ifọwọyi sinu awọn apẹrẹ ati awọn abuda to peye paapaa, pẹlu awọn iyika ti ibi ti o le rii eyikeyi arun ti o ni agbara ninu sẹẹli ati pa a laifọwọyi tabi da duro lati di alakan. Iṣeṣe yii tumọ si pe awọn roboti molikula le ṣe iyipada idagbasoke oogun, awọn iwadii aisan, ati awọn itọju ailera. Wyss Institute n ṣe ilọsiwaju iyalẹnu pẹlu iṣẹ akanṣe yii, ti n ṣe agbekalẹ awọn ile-iṣẹ iṣowo meji tẹlẹ: Ultivue fun aworan awọ-itọka giga ati NuProbe fun awọn iwadii aisan nucleic acid.

Ipa idalọwọduro

Ọkan ninu awọn anfani pataki ti awọn ẹrọ roboti molikula ni pe awọn ẹrọ kekere wọnyi le ṣe ajọṣepọ pẹlu ara wọn lati ṣaṣeyọri awọn ibi-afẹde ti o ni idiju diẹ sii. Gbigba awọn ifẹnukonu lati awọn ileto ti awọn kokoro bi kokoro ati oyin, awọn oniwadi n ṣiṣẹ lori idagbasoke swarms ti awọn roboti ti o le ṣe awọn apẹrẹ eka ati awọn iṣẹ ṣiṣe pipe nipa sisọ pẹlu ara wọn nipasẹ ina infurarẹẹdi. Iru arabara nanotechnology yii, nibiti awọn opin DNA ti le ṣe afikun pẹlu agbara iširo ti awọn roboti, le ni awọn ohun elo pupọ, pẹlu ibi ipamọ data ti o munadoko diẹ sii ti o le ja si awọn itujade erogba kekere.

Ni Oṣu Keje ọdun 2022, awọn ọmọ ile-iwe lati Ile-ẹkọ giga Emory ti o da lori Georgia ṣẹda awọn roboti molikula pẹlu awọn mọto ti o da lori DNA ti o le gbe ni imomose ni itọsọna kan pato. Awọn mọto naa ni anfani lati ni oye awọn iyipada kemikali ni agbegbe wọn ati mọ igba lati da gbigbe duro tabi tun ṣe itọsọna. Awọn oniwadi naa sọ pe iṣawari yii jẹ igbesẹ nla si idanwo iṣoogun ati awọn iwadii aisan nitori awọn roboti molikula swarm le ṣe ibaraẹnisọrọ mọto-si-motor. Idagbasoke yii tun tumọ si pe awọn swarms wọnyi le ṣe iranlọwọ lati ṣakoso awọn aarun onibaje bii àtọgbẹ tabi haipatensonu. Bibẹẹkọ, lakoko ti iwadii ni aaye yii ti mu awọn ilọsiwaju diẹ sii, ọpọlọpọ awọn onimọ-jinlẹ gba pe iwọn-nla, awọn ohun elo gidi-aye ti awọn roboti kekere wọnyi jẹ ọdun diẹ sẹhin.

Awọn itọsi ti awọn roboti molikula

Awọn ilolu to gbooro ti awọn roboti molikula le pẹlu:

Iwadi deede diẹ sii lori awọn sẹẹli eniyan, pẹlu ni anfani lati fi awọn oogun ranṣẹ si awọn sẹẹli kan pato.
Awọn idoko-owo ti o pọ si ni iwadii nanotechnology, pataki nipasẹ awọn olupese ilera ati elegbogi nla.
Ẹka ile-iṣẹ ni anfani lati kọ awọn ẹya ẹrọ ti o nipọn ati awọn ipese ni lilo ọpọlọpọ awọn roboti molikula.
Awari ti o pọ si ti awọn ohun elo ti o da lori molikula eyiti o le lo lori ohunkohun, lati aṣọ si awọn ẹya ikole.
Nanorobots ti o le ṣe eto lati yi awọn paati ati acidity wọn pada, da lori boya wọn yoo nilo lati ṣiṣẹ ni awọn ohun alumọni tabi ni ita, ṣiṣe wọn ni iye owo to munadoko ati awọn oṣiṣẹ rọ.