Kuantumrun

KREDIT GAMBAR:

iStock

Robotika molekuler: Robot mikroskopik iki bisa nindakake apa wae

Peneliti nemokake keluwesan lan potensial nanorobots basis DNA.

Babagan Author:
Jeneng panganggit
Quantumrun Foresight
November 30, 2023

Ringkesan wawasan

Robotika molekuler, usaha interdisipliner ing nexus robotika, biologi molekuler, lan nanoteknologi, sing dipimpin dening Institut Wyss Harvard, nyurung pemrograman untaian DNA dadi robot sing bisa nindakake tugas rumit ing tingkat molekuler. Kanthi nggunakake panyuntingan gen CRISPR, robot-robot kasebut bisa ngrevolusi pangembangan obat lan diagnosa, kanthi entitas kaya Ultivue lan NuProbe sing dadi pamimpin komersial. Nalika peneliti njelajah swarms robot DNA kanggo tugas rumit, padha karo koloni serangga, aplikasi nyata isih ana ing cakrawala, njanjeni presisi unparalleled ing pangiriman obat, anugerah kanggo riset nanoteknologi, lan potensial kanggo mbangun bahan molekul ing macem-macem industri. .

Konteks robotik molekuler

Peneliti ing Harvard University's Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering kasengsem ing kasus panggunaan potensial DNA liyane, sing bisa ngumpul dadi macem-macem wujud, ukuran, lan fungsi. Dheweke nyoba robotika. Panemuan iki bisa ditindakake amarga DNA lan robot nuduhake siji perkara - kemampuan kanggo diprogram kanggo tujuan tartamtu. Ing kasus robot, bisa dimanipulasi liwat kode komputer binar, lan ing kasus DNA, kanthi urutan nukleotida. Ing 2016, Institut nggawe Inisiatif Robotika Molekuler, sing nggabungake robotika, biologi molekuler, lan ahli nanoteknologi. Ilmuwan padha bungah karo kamardikan relatif lan keluwesan molekul, kang bisa poto-ngumpul lan reaksi ing wektu nyata kanggo lingkungan. Fitur iki tegese molekul sing bisa diprogram iki bisa digunakake kanggo nggawe piranti skala nano sing bisa digunakake ing macem-macem industri.

Robotika molekuler diaktifake kanthi terobosan paling anyar ing riset genetika, utamane alat panyuntingan gen CRISPR (ulangan palindromik singkat sing dikelompokake sacara reguler interspaced). Alat iki bisa maca, ngowahi, lan ngethok untaian DNA yen perlu. Kanthi teknologi iki, molekul DNA bisa dimanipulasi dadi bentuk lan ciri sing luwih tepat, kalebu sirkuit biologis sing bisa ndeteksi penyakit potensial ing sel lan kanthi otomatis mateni utawa mungkasi dadi kanker. Kemungkinan iki tegese robot molekuler bisa ngrevolusi pangembangan obat, diagnosa, lan terapi. Wyss Institute nggawe kemajuan sing luar biasa karo proyek iki, wis nggawe rong perusahaan komersial: Ultivue kanggo pencitraan jaringan kanthi tliti dhuwur lan NuProbe kanggo diagnosa asam nukleat.

Dampak gangguan

Salah sawijining mupangat utama robotika molekuler yaiku piranti cilik iki bisa sesambungan karo siji liyane kanggo nggayuh tujuan sing luwih rumit. Njupuk isyarat saka koloni serangga kaya semut lan tawon, peneliti ngupayakake ngembangake swarms robot sing bisa mbentuk wangun rumit lan ngrampungake tugas kanthi komunikasi karo saben liyane liwat cahya infra merah. Jenis hibrida nanoteknologi iki, ing ngendi watesan DNA bisa ditambah karo daya komputasi robot, bisa duwe sawetara aplikasi, kalebu panyimpenan data sing luwih efisien sing bisa nyebabake emisi karbon sing luwih murah.

Ing wulan Juli 2022, siswa saka Universitas Emory sing berbasis ing Georgia nggawe robot molekuler kanthi motor adhedhasar DNA sing bisa mindhah kanthi sengaja menyang arah tartamtu. Motor kasebut bisa ngerteni owah-owahan kimia ing lingkungane lan ngerti kapan kudu mandheg obah utawa kalibrasi maneh arah. Peneliti ujar manawa panemuan iki minangka langkah gedhe kanggo tes medis lan diagnosa amarga robot molekuler swarm saiki bisa komunikasi motor-to-motor. Perkembangan iki uga ateges grombolan iki bisa mbantu ngontrol penyakit kronis kaya diabetes utawa hipertensi. Nanging, nalika riset ing bidang iki wis ngasilake sawetara kemajuan, umume ilmuwan setuju manawa aplikasi robot-robot cilik sing ukurane gedhe lan nyata iki isih ana pirang-pirang taun.

Implikasi robotika molekuler

Implikasi sing luwih akeh saka robotika molekuler bisa uga kalebu:

Riset sing luwih akurat babagan sel manungsa, kalebu bisa ngirim obat menyang sel tartamtu.
Nambah investasi ing riset nanoteknologi, utamane dening panyedhiya kesehatan lan apotek gedhe.
Sektor industri bisa nggawe bagean lan pasokan mesin sing rumit kanthi nggunakake robot molekuler.
Nambah panemuan bahan basis molekul sing bisa ditrapake ing apa wae, saka sandhangan nganti bagean konstruksi.
Nanorobots sing bisa diprogram kanggo ngganti komponen lan acidity, gumantung apa padha bakal dibutuhake kanggo bisa ing organisme utawa njaba, nggawe wong Highly biaya-efektif lan fleksibel buruh.