Вчені працюють над технологією, яка в майбутньому може змінити медицину та виробництво. Йдеться про мініатюрних роботів на основі ДНК, здатних виконувати складні завдання на молекулярному рівні.
Про це повідомляє Science Daily.
Дослідники з Харбінський технологічний інститут розробляють ДНК-конструкції, які можуть працювати як мініатюрні механізми. Для цього використовуються різні методи побудови структур із жорстких і гнучких елементів ДНК, а також технології, натхненні мистецтвом орігамі.
Поєднання цих підходів із традиційними інженерними принципами дозволяє створювати наномашини, здатні багаторазово виконувати однакові дії.
Однією з головних проблем залишається керування рухом таких систем у складному молекулярному середовищі. Для цього вчені застосовують механізм зміщення ланцюга ДНК, який дає можливість програмувати напрямок руху за допомогою спеціальних генетичних послідовностей.
Крім того, роботу ДНК-роботів можна контролювати зовнішніми сигналами — світлом, електричними або магнітними полями.
На думку дослідників, найбільші перспективи технологія має в медицині. Такі наномашини можуть навчитися знаходити пошкоджені або хворі клітини та доставляти ліки безпосередньо до них.
Також вчені вивчають можливість використання ДНК-роботів для виявлення та захоплення вірусів, зокрема COVID-19. У майбутньому вони можуть перетворитися на самостійні системи доставки медикаментів.
Окрім медицини, розробка може знайти застосування у виробництві високотехнологічних матеріалів. Завдяки здатності точно розміщувати наночастинки ДНК-роботи можуть використовуватися для створення нових пристроїв, оптичних систем і технологій молекулярних обчислень.
Водночас технологія все ще перебуває на ранній стадії розвитку. Серед головних труднощів науковці називають вплив броунівського руху, який ускладнює точне керування молекулярними механізмами.
Крім того, більшість сучасних ДНК-конструкцій залишаються відносно простими та працюють окремо одна від одної.
Для подальшого розвитку напрямку дослідники планують удосконалювати моделі проєктування, створювати стандартизовані набори ДНК-компонентів та активніше використовувати можливості штучного інтелекту під час розробки нових систем.