Quantumrun

ЗУРГИЙН ЗЭЭЛ:

iStock

Молекул робот: Эдгээр бичил харуурын роботууд юу ч хийж чадна

Судлаачид ДНХ-д суурилсан нанороботуудын уян хатан чанар, боломжийг нээж байна.

Зохиогчийн тухай:
Зохиогчийн нэр
Quantumrun Foresight
Арваннэгдүгээр 30, 2023

Үзэл баримтлалын хураангуй

Харвардын Wyss хүрээлэнгийн тэргүүлдэг робот техник, молекул биологи, нано технологийн салбар хоорондын салбар болох молекул робот техник нь ДНХ-ийн хэлхээг молекулын түвшинд нарийн төвөгтэй ажлуудыг гүйцэтгэх чадвартай робот болгон програмчлах ажлыг урагшлуулж байна. CRISPR генийн засварыг ашиглан эдгээр роботууд эмийн хөгжил, оношлогоонд хувьсгал хийх боломжтой бөгөөд Ultivue болон NuProbe зэрэг байгууллагууд арилжааны чиглэлээр тэргүүлдэг. Судлаачид шавьжны колонитой адил нарийн төвөгтэй ажлуудыг гүйцэтгэх ДНХ роботуудыг судалж байгаа ч эм хүргэх хосгүй нарийвчлал, нанотехнологийн судалгаанд ашиг тус, янз бүрийн салбарт молекул материал бүтээх боломжийг амлаж байгаа бодит хэрэглээнүүд тэнгэрийн хаяанд байсаар байна. .

Молекул роботын контекст

Харвардын Их Сургуулийн Виссын Биологийн Сүнслэг Инженерчлэлийн Хүрээлэнгийн судлаачид ДНХ-ийн өөр өөр хэлбэр, хэмжээ, функцээр нэгдэж чаддаг бусад боломжит тохиолдлуудыг сонирхож байв. Тэд робот техникийг туршиж үзсэн. ДНХ болон роботууд нэг зүйлийг хуваалцдаг тул энэ нээлт боломжтой болсон - тодорхой зорилгод зориулж програмчлах чадвар. Роботуудын хувьд тэдгээрийг компьютерийн хоёртын кодоор, харин ДНХ-ийн хувьд нуклеотидын дарааллаар удирдаж болно. 2016 онд тус хүрээлэн нь робот техник, молекул биологи, нанотехнологийн мэргэжилтнүүдийг нэгтгэсэн Молекул роботын санаачлагыг бий болгосон. Эрдэмтэд молекулуудын харьцангуй бие даасан байдал, уян хатан байдал нь өөрөө өөрийгөө нэгтгэж, хүрээлэн буй орчинд бодит цаг хугацаанд хариу үйлдэл үзүүлэх чадвартайд сэтгэл хангалуун байв. Энэ онцлог нь эдгээр програмчлагдах молекулуудыг янз бүрийн салбарт ашиглах боломжтой нано хэмжээний төхөөрөмжийг бүтээхэд ашиглаж болно гэсэн үг юм.

Молекулын робот техник нь генетикийн судалгааны хамгийн сүүлийн үеийн нээлтүүд, ялангуяа ген засварлах хэрэгсэл болох CRISPR (тогтмол хоорондын зайтай богино палиндромик давталтуудын бөөгнөрөл) -ээр идэвхжүүлсэн. Энэ хэрэгсэл нь шаардлагатай бол ДНХ-ийн хэлхээг уншиж, засварлаж, таслах боломжтой. Энэхүү технологийн тусламжтайгаар ДНХ-ийн молекулуудыг бүр ч илүү нарийн хэлбэр, шинж чанар болгон хувиргаж, эс дэх аливаа болзошгүй өвчнийг илрүүлж, түүнийг автоматаар устгаж, хорт хавдар үүсэхээс сэргийлдэг биологийн хэлхээг оруулах боломжтой. Энэ боломж нь молекул роботууд эмийн хөгжил, оношилгоо, эмчилгээний салбарт хувьсгал хийж чадна гэсэн үг юм. Wyss институт нь энэхүү төслийн хүрээнд гайхалтай ахиц дэвшил гаргаж байгаа бөгөөд аль хэдийн эдийн засгийн өндөр нарийвчлалтай дүрсний Ultivue болон нуклейн хүчлийн оношлогооны NuProbe гэсэн хоёр арилжааны компанийг байгуулжээ.

Сөрөг нөлөө

Молекулын робот техникийн гол давуу талуудын нэг нь эдгээр жижиг төхөөрөмжүүд нь илүү төвөгтэй зорилгод хүрэхийн тулд бие биетэйгээ харьцаж чаддагт оршино. Шоргоолж, зөгий зэрэг шавьжны колониос жишээ аван судлаачид хэт улаан туяаны гэрлээр бие биетэйгээ харилцах замаар нарийн төвөгтэй хэлбэр дүрс үүсгэж, даалгавраа гүйцээх чадвартай роботуудыг бүтээхээр ажиллаж байна. ДНХ-ийн хязгаарыг роботуудын тооцоолох хүчин чадлаар нэмэгдүүлэх боломжтой энэ төрлийн нано технологийн эрлийз нь нүүрстөрөгчийн ялгаруулалтыг бууруулахад хүргэдэг илүү үр ашигтай мэдээлэл хадгалах зэрэг хэд хэдэн хэрэглээтэй байж болно.

2022 оны XNUMX-р сард Жоржиа мужийн Эмори их сургуулийн оюутнууд тодорхой чиглэлд зориудаар хөдөлж чаддаг ДНХ дээр суурилсан мотортой молекул роботуудыг бүтээжээ. Хөдөлгүүрүүд нь хүрээлэн буй орчны химийн өөрчлөлтийг мэдэрч, хэзээ хөдөлгөөнийг зогсоох эсвэл чиглэлээ дахин тохируулахыг мэддэг байв. Сүрлэг молекул роботууд одоо мотороос мотортой харилцах боломжтой болсон тул энэ нээлт нь эмнэлгийн шинжилгээ, оношлогоонд том алхам боллоо гэж судлаачид хэлэв. Энэхүү хөгжил нь эдгээр сүрэг нь чихрийн шижин, цусны даралт ихсэх зэрэг архаг өвчнийг хянахад тусалдаг гэсэн үг юм. Гэсэн хэдий ч, энэ чиглэлээр хийсэн судалгаа зарим ахиц дэвшлийг авчирсан ч ихэнх эрдэмтэд эдгээр жижигхэн роботуудыг өргөн цар хүрээтэй, бодит ертөнцөд ашиглахад олон жилийн хугацаа үлдсэн гэдэгтэй санал нэг байна.

Молекул роботын үр дагавар

Молекулын робот техникийн өргөн хүрээний үр дагавар нь дараахь зүйлийг агуулж болно.

Хүний эсийн талаар илүү нарийвчлалтай судалгаа хийх, тэр дундаа эмийг тодорхой эсүүдэд хүргэх боломжтой.
Нанотехнологийн судалгаанд, ялангуяа эрүүл мэндийн үйлчилгээ үзүүлэгчид болон том эмийн компаниудын хөрөнгө оруулалт нэмэгдсэн.
Аж үйлдвэрийн салбар нь молекул роботуудыг ашиглан нарийн төвөгтэй машин механизмын эд анги, хангамжийг бий болгох боломжтой.
Хувцаснаас эхлээд барилгын эд анги хүртэл ямар ч зүйлд хэрэглэж болох молекулт суурилсан материалын нээлт нэмэгдсэн.
Организмд эсвэл гадна талд ажиллах шаардлагатай эсэхээс хамааран бүрэлдэхүүн хэсэг, хүчиллэгийг нь өөрчлөх программчлагдсан нанороботууд нь өндөр өртөгтэй, уян хатан ажилчид болгодог.