Robotîka molekulî: Ev robotên mîkroskopî dikarin hema hema her tiştî bikin

• Nivîskar:
• Navê nivîskar

  Pêşbîniya Quantumrun
• November 30, 2023

Kurteya Insight

Robotîka molekulî, serpêhatiyek navdîsîplîn a di warê robotîk, biyolojiya molekulî û nanoteknolojiyê de, ku ji hêla Enstîtuya Wyss a Harvardê ve tê pêşeng kirin, bernamekirina zincîreyên DNA-yê di robotên ku dikarin di asta molekulî de karên tevlihev pêk bînin, dimeşîne. Bi karanîna guherandina genê CRISPR, van robotan dikarin şoreşa pêşkeftin û tespîtkirina dermanan bişkînin, digel saziyên mîna Ultivue û NuProbe ku pêşengên bazirganiyê dikin. Di dema ku lêkolîner ji bo karên tevlihev, mîna koloniyên kêzikan, li komikên robotên DNA-yê digerin, serîlêdanên cîhana rastîn hîn jî li ber çavan in, di radestkirina derman de soza rastbûnek bêhempa, ji bo lêkolîna nanoteknolojiyê, û potansiyela avakirina materyalên molekulî li seranserê pîşesaziyên cihêreng soz didin. .

Têkiliya robotîk a molekular

Lekolînwanên li Enstîtuya Wyss a Zanîngeha Harvardê ji bo Endezyariya Biyolojîkî Inspired li ser rewşên din ên karanîna potansiyel ên ADN-ê, ku dikarin di şekl, mezinahî û fonksiyonên cihêreng de kom bibin, balkêş bûn. Wan robotîk ceribandin. Ev vedîtin mimkun bû ji ber ku DNA û robot yek tişt parve dikin - şiyana ku ji bo armancek taybetî were bernamekirin. Di rewşa robotan de, ew dikarin bi koda kompîturê ya binar ve werin manîpule kirin û di rewşa DNA de jî bi rêzikên nukleotîdan têne manîpule kirin. Di sala 2016-an de, Enstîtuyê Înîsiyatîfa Robotîkên Molekuler afirand, ku pisporên robotîk, biyolojiya molekular û nanoteknolojiyê li hev anîn. Zanyar bi serbixwebûna têkildar û nermbûna molekulan, ku dikarin xwe bicivînin û di demek rast de li ser jîngehê reaksiyonê bikin, dilşa bûn. Ev taybetmendî tê vê wateyê ku ev molekulên bernamekirî dikarin werin bikar anîn da ku amûrên nanopîvayê biafirînin ku dikarin di pîşesaziyên cihêreng de dozên bikar bînin.

Robotîka molekulî ji hêla pêşkeftinên herî dawî ve di lêkolîna genetîkî de, nemaze amûra guherandina genê CRISPR (dubarekirinên palindromî yên kurt ên bi rêkûpêk di navberê de têne kom kirin). Ev amûr dikare li gorî hewcedariyê şaneyên DNA bixwîne, biguherîne û bibire. Bi vê teknolojiyê, molekulên ADNyê dikarin bi şikl û taybetmendiyên hê rasttir werin manîpule kirin, di nav de çerxên biyolojîkî yên ku dikarin her nexweşiyek potansiyel di şaneyek de tespît bikin û bixweber wê bikujin an nehêle ku bibe kanserê. Ev îhtîmal tê vê wateyê ku robotên molekular dikarin pêşveçûna derman, tespîtkirin û dermankirinê şoreş bikin. Enstîtuya Wyss bi vê projeyê re pêşkeftinek bêhempa çêdike, jixwe du pargîdaniyên bazirganî damezrîne: Ultivue ji bo wênekêşiya tevnvîsê ya rast û NuProbe ji bo tespîtkirina asîda nukleîk.

Bandora têkçûyî

Yek ji feydeyên sereke yên robotên molekulî ev e ku van amûrên piçûk dikarin bi hev re têkilî daynin da ku bigihîjin armancên tevlihev. Lêkolîner ji koloniyên kêzikan ên mîna mêş û mêşên mêşhingiv digirin, li ser pêşdebirina komikên robotan dixebitin ku dikarin bi riya ronahiya infrasor bi hevûdu re danûstendinê çêkin û karên temam bikin. Ev celeb hîbrîdê nanoteknolojiyê, ku sînorên DNA-yê dikare bi hêza hesabker a robotan were zêdekirin, dikare çend sepanan hebe, di nav de hilanîna daneya bikêrtir ku dikare bibe sedema kêmbûna karbonê.

Di Tîrmeha 2022-an de, xwendekarên Zanîngeha Emory-ya Gurcistanê robotên molekular ên bi motorên DNA-yê ku dikarin bi mebest di rêgezek taybetî de bimeşin afirandin. Motoran karîbûn guhertinên kîmyewî yên li hawîrdora xwe hîs bikin û zanibin kengê liv û tevgerê rawestînin an rêgezê ji nû ve pîvandin. Lekolînwanan gotin ku ev vedîtin gavek mezin e ber bi ceribandin û tespîtkirina bijîjkî ve ji ber ku robotên molekuler ên şil êdî dikarin motor-to-motorê ragihînin. Ev pêşkeftin jî tê vê wateyê ku ev swarm dikarin bibin alîkar ku nexweşiyên kronîk ên mîna şekir an hîpertansiyon kontrol bikin. Lêbelê, dema ku lêkolînên di vî warî de hin pêşkeftinan bi dest xistine, pir zanyar li hev dikin ku serîlêdanên mezin, cîhana rastîn ên van robotên piçûk hîn jî bi salan dûr in.

Encamên robotên molekular

Encamên berfireh ên robotên molekulî dikarin bibin: 

• Lêkolînek rasttir li ser hucreyên mirovî, di nav de ku meriv dikare dermanan bigihîne hucreyên taybetî.
• Veberhênanên di lêkolîna nanoteknolojiyê de, nemaze ji hêla peydakiroxên lênihêrîna tenduristî û dermanxaneyên mezin ve, zêde bûn.
• Sektora pîşesaziyê dikare bi karanîna komek robotên molekularî parçe û pêdiviyên makîneyên tevlihev ava bike.
• Zêdebûna keşfkirina materyalên bingeh-molekular ên ku dikarin li ser her tiştî werin sepandin, ji cil û berg heta parçeyên avakirinê.
• Nanorobotên ku dikarin werin bernamekirin da ku pêkhateyên xwe û asîta xwe biguhezînin, li gorî ka ew ê hewce bibin ku di organîzmayan de an li derve bixebitin, wan dike xebatkarên pir biha-bandor û nerm.

Pirsên ku li ser şîrove bikin

• Di pîşesaziyê de feydeyên din ên potansiyel ên robotên molekular çi ne?
• Di biyolojî û tenduristiyê de feydeyên din ên potansiyel ên robotên molekular çi ne?