మాలిక్యులర్ రోబోటిక్స్: ఈ మైక్రోస్కోపిక్ రోబోలు ఏదైనా చేయగలవు

• రచయిత గురించి:
• రచయిత పేరు

  క్వాంటమ్రన్ దూరదృష్టి
• నవంబర్ 30, 2023

అంతర్దృష్టి సారాంశం

మాలిక్యులర్ రోబోటిక్స్, హార్వర్డ్ యొక్క వైస్ ఇన్స్టిట్యూట్ నేతృత్వంలోని రోబోటిక్స్, మాలిక్యులర్ బయాలజీ మరియు నానోటెక్నాలజీ యొక్క అనుబంధంలో ఇంటర్ డిసిప్లినరీ వెంచర్, పరమాణు స్థాయిలో క్లిష్టమైన పనులను చేయగల రోబోట్‌లుగా DNA తంతువుల ప్రోగ్రామింగ్‌ను ముందుకు తీసుకువెళుతోంది. CRISPR జన్యు-సవరణను ప్రభావితం చేయడం ద్వారా, ఈ రోబోట్‌లు Ultivue మరియు NuProbe వంటి సంస్థలతో పాటు వాణిజ్యపరమైన ముందంజలో ఉన్నందున డ్రగ్ డెవలప్‌మెంట్ మరియు డయాగ్నస్టిక్స్‌లో విప్లవాత్మక మార్పులు చేయగలవు. కీటకాల కాలనీల మాదిరిగానే సంక్లిష్టమైన పనుల కోసం పరిశోధకులు DNA రోబోట్‌ల సమూహాలను అన్వేషిస్తున్నప్పుడు, వాస్తవ-ప్రపంచ అనువర్తనాలు ఇప్పటికీ హోరిజోన్‌లో ఉన్నాయి, ఔషధ పంపిణీలో అసమానమైన ఖచ్చితత్వం, నానోటెక్నాలజీ పరిశోధనకు ఒక వరం మరియు వివిధ పరిశ్రమలలో పరమాణు పదార్థాలను నిర్మించగల సామర్థ్యం ఉన్నాయి. .

మాలిక్యులర్ రోబోటిక్స్ సందర్భం

హార్వర్డ్ యూనివర్శిటీ యొక్క వైస్ ఇన్‌స్టిట్యూట్ ఫర్ బయోలాజికల్ ఇన్‌స్పైర్డ్ ఇంజినీరింగ్‌లోని పరిశోధకులు DNA యొక్క ఇతర సంభావ్య వినియోగ కేసులపై ఆసక్తి కనబరిచారు, ఇవి వివిధ ఆకారాలు, పరిమాణాలు మరియు పనితీరులో సమీకరించబడతాయి. వారు రోబోటిక్స్ ప్రయత్నించారు. DNA మరియు రోబోట్‌లు ఒక విషయాన్ని పంచుకోవడం వల్ల ఈ ఆవిష్కరణ సాధ్యమైంది - నిర్దిష్ట లక్ష్యం కోసం ప్రోగ్రామ్ చేయగల సామర్థ్యం. రోబోట్‌ల విషయంలో, బైనరీ కంప్యూటర్ కోడ్ ద్వారా మరియు DNA విషయంలో, న్యూక్లియోటైడ్ సీక్వెన్స్‌లతో వాటిని మార్చవచ్చు. 2016లో, ఇన్స్టిట్యూట్ మాలిక్యులర్ రోబోటిక్స్ ఇనిషియేటివ్‌ను రూపొందించింది, ఇది రోబోటిక్స్, మాలిక్యులర్ బయాలజీ మరియు నానోటెక్నాలజీ నిపుణులను ఒకచోట చేర్చింది. అణువుల సాపేక్ష స్వాతంత్ర్యం మరియు వశ్యతతో శాస్త్రవేత్తలు ఉత్సాహంగా ఉన్నారు, ఇవి పర్యావరణానికి స్వీయ-సమీకరణ మరియు నిజ సమయంలో ప్రతిస్పందించగలవు. ఈ ఫీచర్ అంటే ఈ ప్రోగ్రామబుల్ మాలిక్యూల్స్‌ను వివిధ పరిశ్రమలలో ఉపయోగించే కేసులను కలిగి ఉండే నానోస్కేల్ పరికరాలను రూపొందించడానికి ఉపయోగించవచ్చు.

జన్యు పరిశోధనలో తాజా పురోగతుల ద్వారా మాలిక్యులర్ రోబోటిక్స్ ప్రారంభించబడింది, ముఖ్యంగా జీన్-ఎడిటింగ్ టూల్ CRISPR (క్లస్టర్డ్ రెగ్యులర్ ఇంటర్‌స్పేస్డ్ షార్ట్ పాలిండ్రోమిక్ రిపీట్స్). ఈ సాధనం అవసరమైన విధంగా DNA తంతువులను చదవగలదు, సవరించగలదు మరియు కత్తిరించగలదు. ఈ సాంకేతికతతో, DNA అణువులను మరింత ఖచ్చితమైన ఆకారాలు మరియు లక్షణాలలోకి మార్చవచ్చు, జీవసంబంధ సర్క్యూట్‌లతో సహా కణంలోని ఏదైనా సంభావ్య వ్యాధిని గుర్తించి, దానిని స్వయంచాలకంగా చంపవచ్చు లేదా క్యాన్సర్‌గా మారకుండా ఆపవచ్చు. మాలిక్యులర్ రోబోట్‌లు డ్రగ్ డెవలప్‌మెంట్, డయాగ్నోసిస్ మరియు థెరప్యూటిక్స్‌లో విప్లవాత్మక మార్పులు చేయగలవని దీని అర్థం. Wyss ఇన్స్టిట్యూట్ ఈ ప్రాజెక్ట్‌తో అద్భుతమైన పురోగతిని సాధిస్తోంది, ఇప్పటికే రెండు వాణిజ్య కంపెనీలను స్థాపించింది: హై-ప్రెసిషన్ టిష్యూ ఇమేజింగ్ కోసం అల్టివ్యూ మరియు న్యూక్లియిక్ యాసిడ్ డయాగ్నోస్టిక్స్ కోసం న్యూప్రోబ్.

విఘాతం కలిగించే ప్రభావం

మాలిక్యులర్ రోబోటిక్స్ యొక్క ప్రధాన ప్రయోజనాల్లో ఒకటి, ఈ చిన్న పరికరాలు మరింత సంక్లిష్టమైన లక్ష్యాలను సాధించడానికి ఒకదానితో ఒకటి సంకర్షణ చెందుతాయి. చీమలు మరియు తేనెటీగలు వంటి కీటకాల కాలనీల నుండి సూచనలను తీసుకొని, ఇన్‌ఫ్రారెడ్ లైట్ ద్వారా పరస్పరం కమ్యూనికేట్ చేయడం ద్వారా సంక్లిష్టమైన ఆకృతులను మరియు పూర్తి పనులను రూపొందించగల రోబోట్‌ల సమూహాలను అభివృద్ధి చేయడానికి పరిశోధకులు కృషి చేస్తున్నారు. ఈ రకమైన నానోటెక్నాలజీ హైబ్రిడ్, ఇక్కడ DNA పరిమితులను రోబోట్‌ల కంప్యూటింగ్ శక్తితో పెంచవచ్చు, తక్కువ కార్బన్ ఉద్గారాలకు దారితీసే మరింత సమర్థవంతమైన డేటా నిల్వతో సహా అనేక అప్లికేషన్‌లను కలిగి ఉంటుంది.

జూలై 2022లో, జార్జియా-ఆధారిత ఎమోరీ విశ్వవిద్యాలయ విద్యార్థులు DNA-ఆధారిత మోటార్‌లతో మాలిక్యులర్ రోబోట్‌లను రూపొందించారు, ఇవి ఉద్దేశపూర్వకంగా ఒక నిర్దిష్ట దిశలో కదలగలవు. మోటార్లు తమ వాతావరణంలో రసాయనిక మార్పులను పసిగట్టగలిగాయి మరియు ఎప్పుడు కదలడం ఆపాలో లేదా దిశను రీకాలిబ్రేట్ చేయాలో తెలుసుకోగలిగాయి. స్వర్మ్ మాలిక్యులర్ రోబోట్‌లు ఇప్పుడు మోటారు-టు-మోటార్‌తో కమ్యూనికేట్ చేయగలవు కాబట్టి ఈ ఆవిష్కరణ వైద్య పరీక్షలు మరియు డయాగ్నస్టిక్స్ వైపు పెద్ద అడుగు అని పరిశోధకులు తెలిపారు. ఈ అభివృద్ధి అంటే మధుమేహం లేదా రక్తపోటు వంటి దీర్ఘకాలిక వ్యాధులను నియంత్రించడంలో ఈ సమూహాలు సహాయపడతాయని కూడా అర్థం. అయినప్పటికీ, ఈ రంగంలో పరిశోధనలు కొన్ని పురోగతులను అందించినప్పటికీ, ఈ చిన్న రోబోట్‌ల యొక్క పెద్ద-స్థాయి, వాస్తవ-ప్రపంచ అనువర్తనాలు ఇంకా సంవత్సరాల దూరంలో ఉన్నాయని చాలా మంది శాస్త్రవేత్తలు అంగీకరిస్తున్నారు.

మాలిక్యులర్ రోబోటిక్స్ యొక్క చిక్కులు

పరమాణు రోబోటిక్స్ యొక్క విస్తృత చిక్కులు వీటిని కలిగి ఉండవచ్చు: 

• నిర్దిష్ట కణాలకు మందులను పంపిణీ చేయగల సామర్థ్యంతో సహా మానవ కణాలపై మరింత ఖచ్చితమైన పరిశోధన.
• ముఖ్యంగా హెల్త్‌కేర్ ప్రొవైడర్లు మరియు పెద్ద ఫార్మా ద్వారా నానోటెక్నాలజీ పరిశోధనలో పెట్టుబడులు పెరిగాయి.
• పారిశ్రామిక రంగం మాలిక్యులర్ రోబోట్‌ల సమూహాన్ని ఉపయోగించి సంక్లిష్టమైన యంత్ర భాగాలను మరియు సరఫరాలను నిర్మించగలదు.
• దుస్తులు నుండి నిర్మాణ భాగాల వరకు దేనిపైనైనా వర్తించగల పరమాణు-ఆధారిత పదార్థాల ఆవిష్కరణ పెరిగింది.
• నానోరోబోట్‌లు వాటి భాగాలను మరియు ఆమ్లతను మార్చడానికి ప్రోగ్రామ్ చేయగలవు, అవి జీవులలో లేదా బయట పని చేయాలా అనేదానిపై ఆధారపడి, వాటిని అత్యంత ఖర్చుతో కూడుకున్న మరియు సౌకర్యవంతమైన కార్మికులుగా చేస్తాయి.

వ్యాఖ్యానించడానికి ప్రశ్నలు

• పరిశ్రమలో మాలిక్యులర్ రోబోట్‌ల యొక్క ఇతర సంభావ్య ప్రయోజనాలు ఏమిటి?
• జీవశాస్త్రం మరియు ఆరోగ్య సంరక్షణలో పరమాణు రోబోట్‌ల యొక్క ఇతర సంభావ్య ప్రయోజనాలు ఏమిటి?