Molekulyar robototexnika: Bu mikroskopik robotlar hər şeyi edə bilər

• Author:
• Author adı

  Quantumrun Uzaqgörməsi
• Noyabr 30, 2023

Anlayış xülasəsi

Harvardın Wyss İnstitutunun rəhbərlik etdiyi, robototexnika, molekulyar biologiya və nanotexnologiyanın əlaqəsində olan fənlərarası bir müəssisə olan molekulyar robototexnika DNT zəncirlərinin molekulyar səviyyədə mürəkkəb tapşırıqları yerinə yetirə bilən robotlara proqramlaşdırılmasına təkan verir. CRISPR gen redaktəsindən istifadə edərək, bu robotlar Ultivue və NuProbe kimi müəssisələr ilə dərmanların hazırlanması və diaqnostikasında inqilab yarada bilər. Tədqiqatçılar həşərat koloniyalarına bənzəyən mürəkkəb tapşırıqlar üçün DNT robotlarının dəstələrini araşdırarkən, dərman çatdırılmasında misilsiz dəqiqlik, nanotexnologiya tədqiqatları üçün bir nemət və müxtəlif sənayelərdə molekulyar materialların yaradılması potensialı vəd edən real dünya tətbiqləri hələ də üfüqdədir. .

Molekulyar robototexnika konteksti

Harvard Universitetinin Wyss Bioloji İlahi Mühəndislik İnstitutunun tədqiqatçıları müxtəlif formalarda, ölçülərdə və funksiyalarda birləşə bilən DNT-nin digər potensial istifadə halları ilə maraqlandılar. Robot texnikasını sınadılar. Bu kəşf, DNT və robotların bir şeyi paylaşması səbəbindən mümkün oldu - müəyyən bir məqsəd üçün proqramlaşdırılma qabiliyyəti. Robotların vəziyyətində, ikili kompüter kodu ilə, DNT vəziyyətində isə nukleotid ardıcıllığı ilə manipulyasiya edilə bilər. 2016-cı ildə İnstitut robototexnika, molekulyar biologiya və nanotexnologiya mütəxəssislərini birləşdirən Molekulyar Robotik Təşəbbüsünü yaratdı. Alimləri öz-özünə yığa bilən və real vaxtda ətraf mühitə reaksiya verə bilən molekulların nisbi müstəqilliyi və çevikliyi həyəcanlandı. Bu xüsusiyyət o deməkdir ki, bu proqramlaşdırıla bilən molekullar müxtəlif sənaye sahələrində istifadə hallarına malik olan nanoölçülü cihazlar yaratmaq üçün istifadə edilə bilər.

Molekulyar robototexnika genetik tədqiqatlardakı ən son nailiyyətlər, xüsusən də gen redaktə aləti CRISPR (müntəzəm olaraq interspaceed qısa palindromik təkrarlar) ilə təmin edilir. Bu alət lazım olduqda DNT zəncirlərini oxuya, redaktə edə və kəsə bilər. Bu texnologiya ilə DNT molekulları daha dəqiq forma və xüsusiyyətlərə, o cümlədən hüceyrədə hər hansı potensial xəstəliyi aşkarlaya bilən və onu avtomatik olaraq öldürən və ya xərçəngə çevrilməsini dayandıran bioloji dövrələrlə manipulyasiya edilə bilər. Bu imkan o deməkdir ki, molekulyar robotlar dərmanların hazırlanmasında, diaqnostikada və terapevtikada inqilab edə bilər. Wyss İnstitutu artıq iki kommersiya şirkəti yaradaraq bu layihə ilə inanılmaz irəliləyiş əldə edir: yüksək dəqiqlikli toxuma təsviri üçün Ultivue və nuklein turşusu diaqnostikası üçün NuProbe.

Dağıdıcı təsir

Molekulyar robototexnikanın əsas üstünlüklərindən biri, bu kiçik cihazların daha mürəkkəb məqsədlərə çatmaq üçün bir-biri ilə qarşılıqlı əlaqədə olmasıdır. Tədqiqatçılar qarışqalar və arılar kimi həşərat koloniyalarından nümunə götürərək, infraqırmızı işıq vasitəsilə bir-biri ilə əlaqə saxlayaraq mürəkkəb formalar yarada və tapşırıqları yerinə yetirə bilən robot sürüləri üzərində işləyirlər. DNT məhdudiyyətlərinin robotların hesablama gücü ilə artırıla biləcəyi bu növ nanotexnologiya hibridinin daha az karbon emissiyası ilə nəticələnə bilən daha səmərəli məlumat saxlama da daxil olmaqla bir neçə tətbiqi ola bilər.

2022-ci ilin iyul ayında Corciyadakı Emori Universitetinin tələbələri DNT əsaslı mühərrikləri olan molekulyar robotlar yaratdılar və onlar qəsdən müəyyən bir istiqamətdə hərəkət edə bilərlər. Mühərriklər ətrafdakı kimyəvi dəyişiklikləri hiss edə bildilər və nə vaxt hərəkəti dayandırmalı və ya istiqaməti yenidən kalibrləməli oldular. Tədqiqatçılar bildiriblər ki, bu kəşf tibbi sınaq və diaqnostikaya doğru böyük bir addımdır, çünki sürü molekulyar robotlar artıq motordan motora əlaqə saxlaya bilir. Bu inkişaf həm də o deməkdir ki, bu sürülər diabet və ya hipertoniya kimi xroniki xəstəliklərə nəzarət etməyə kömək edə bilər. Bununla belə, bu sahədə aparılan tədqiqatlar müəyyən irəliləyişlər əldə etsə də, əksər elm adamları bu kiçik robotların geniş miqyaslı, real dünyada tətbiqlərinin hələ illər uzaqda olduğu ilə razılaşırlar.

Molekulyar robototexnikanın nəticələri

Molekulyar robototexnikanın daha geniş təsirləri aşağıdakıları əhatə edə bilər: 

• Dərmanları xüsusi hüceyrələrə çatdıra bilmək də daxil olmaqla, insan hüceyrələri üzərində daha dəqiq araşdırma.
• Nanotexnologiya tədqiqatlarına, xüsusən də səhiyyə təminatçıları və böyük əczaçılıq şirkətləri tərəfindən artan investisiyalar.
• Sənaye sektoru bir çox molekulyar robotlardan istifadə edərək mürəkkəb maşın hissələri və təchizatları qura bilir.
• Geyimdən tutmuş tikinti hissələrinə qədər hər şeyə tətbiq oluna bilən molekulyar əsaslı materialların kəşfinin artması.
• Orqanizmlərdə və ya xaricdə işləmək tələb olunacağından asılı olaraq komponentlərini və turşuluğunu dəyişdirmək üçün proqramlaşdırıla bilən nanorobotlar, onları yüksək qənaətcil və çevik işçilər edir.

Şərh etmək üçün suallar

• Sənayedə molekulyar robotların digər potensial faydaları nələrdir?
• Biologiya və səhiyyə sahəsində molekulyar robotların digər potensial faydaları nələrdir?