Molekuliniai vorai tapo ištvermingesniais
2010-05-15
Nanoroboto skersmuo – viso labo keturi nanometrai (milijardinės metro dalys). Išradimas panašus į keturkojį vorą, kuris juda iš DNR grandinės padarytu takeliu iš anksto parengtu maršrutu, panašiai kaip pramoniniai robotai juda išilgai surinkimo linijos.
Takelis pagamintas remiantis DNR molekulės sandara. Šią molekulę sudaro keturios skirtingos cheminės medžiagos, tarpusavyje susijungusios taip, kad visa struktūra primena persuktas kopėčias, kuriose skersinius atitinka minėtų medžiagų tarpusavio ryšiai.
Mokslininkai šiuos „skersinius“ perskėlė pusiau ir iš jų padarė takelį, primenantį atsegtą užtrauktuką. Biocheminiais ryšiais traukiamas prie vis sekančio atitikmens „skersiniuose“, nanorobotas gali judėti į priekį, pasukti į kairę ar dešinę.
Mažiausias iš vorų
„Kai robotas paleidžiamas judėti takeliu, jis prisitraukia ir vėl atsikabina nuo DNR gijų“, – aiškina Kolumbijos universiteto specialistas Milanas Stojanovičius.
Kai „voras“ nutraukia giją, jo „koja“ takelyje pradeda ieškoti sekančio jai tinkančio DNR fragmento. Tokiu būdu jis yra vedamas maršrutu, kurį sudaro mokslininkai.
Galiausiai robotas susiduria su DNR fragmentu, prie kurios jis prisitraukia, bet atsikabinti nebegali. Tada jis sustoja.
Molekulinio „voro“ (kairėje) kūnas – tai paplitęs baltymas streptavidinas, o „kojas“ sudaro vienos vijos DNR grandinės, kurios prisitraukia, o vėliau atsikabina nuo jas atitinkančio fragmento takelyje.
Vien stebėti, kaip juda akiai nematomas prietaisas, mokslininkams prireikė specialios įrangos. Jie pasitelkė tokias technologijas, kaip atominių jėgų ir fluorescencinė mikroskopija, kad pamatytų, kaip robotai juda keturiais skirtingais maršrutais.
Ateitis
Molekuliniais robotais yra labai domimasi dėl galimybės juos užprogramuoti jausti aplinką ir į ją reaguoti. Pavyzdžiui, jie galėtų aptikti ligos požymius ląstelės paviršiuje, nuspręsti, ar ji vėžinė, ir atgabenti vaistų jai numarinti.
DNR pagrindu sukurtų prietaisų buvo ir anksčiau, tačiau jie nežengdavo daugiau nei kelių žingsnių, teigia Arizonos universiteto profesorius dr. Hao Yan.
„Šis gali nueiti apie šimtą nanometrų. Tai maždaug 50 žingsnių“, – sako jis.
Specialistai ieškos būdų, kaip pagreitinti roboto judesius ir paįvairinti jo programavimo galimybes, kad takelyje jis galėtų atlikti daugiau užduočių.
Komentarai