Роботҳои молекулавӣ: Ин роботҳои микроскопӣ метавонанд ҳама чизро иҷро кунанд

• Муаллиф:
• Номи муаллиф

  Пешгӯии Quantumrun
• Ноябри соли 30, 2023

Хулосаи фаҳмиш

Роботехникаи молекулавӣ, як корхонаи байнисоҳавӣ дар пайванди робототехника, биологияи молекулавӣ ва нанотехнология, ки аз ҷониби Институти Висс Ҳарвард роҳбарӣ мешавад, барномасозии риштаҳои ДНК-ро ба роботҳое табдил медиҳад, ки қобилияти иҷрои вазифаҳои мураккабро дар сатҳи молекулавӣ иҷро мекунанд. Бо истифода аз таҳрири генҳои CRISPR, ин роботҳо метавонанд дар таҳия ва ташхиси маводи мухаддир инқилоб кунанд, бо ширкатҳои монанди Ultivue ва NuProbe дар пешбурди тиҷоратӣ пешбарӣ мекунанд. Дар ҳоле ки муҳаққиқон селаи роботҳои ДНК-ро барои вазифаҳои мураккаб, ки ба колонияҳои ҳашарот монанданд, меомӯзанд, барномаҳои воқеии ҷаҳон ҳоло ҳам дар уфуқ ҳастанд, ки дақиқии беҳамто дар интиқоли дору, неъмат барои таҳқиқоти нанотехнология ва потенсиали сохтани маводи молекулавӣ дар соҳаҳои мухталифро ваъда медиҳанд. .

Контексти робототехникаи молекулавӣ

Муҳаққиқони Донишкадаи муҳандисии аз ҷиҳати биологӣ илҳомёфтаи Донишгоҳи Ҳарвард ба дигар ҳолатҳои эҳтимолии истифодаи ДНК, ки метавонанд ба шаклҳо, андозаҳо ва функсияҳои гуногун ҷамъ шаванд, шавқманд буданд. Онҳо робототехникаро кӯшиш карданд. Ин кашфиёт имконпазир шуд, зеро ДНК ва роботҳо як чизро тақсим мекунанд - қобилияти барномарезӣ барои ҳадафи мушаххас. Дар мавриди роботҳо, онҳоро метавон тавассути коди компютерии дуӣ ва дар мавриди ДНК бо пайдарпаии нуклеотидҳо идора кард. Дар соли 2016 Донишкада Ташаббуси робототехникаи молекулярӣ таъсис дод, ки дар он коршиносони робототехника, биологияи молекулавӣ ва нанотехнология муттаҳид карда шуданд. Олимон аз истиқлолияти нисбӣ ва чандирии молекулаҳо, ки метавонанд дар вақти воқеӣ ба муҳити зист худ ҷамъ шаванд ва аксуламал кунанд, ба ҳаяҷон омаданд. Ин хусусият маънои онро дорад, ки ин молекулаҳои барномарезишаванда метавонанд барои сохтани дастгоҳҳои наномикёс истифода шаванд, ки метавонанд дар соҳаҳои гуногун ҳолатҳои истифода дошта бошанд.

Роботехникаи молекулярӣ тавассути пешрафтҳои охирин дар тадқиқоти генетикӣ, бахусус асбоби таҳрири ген CRISPR (кластерӣ, ки мунтазам байни фосилаи такрори кӯтоҳи палиндромӣ ҷойгир шудааст) имконпазир аст. Ин асбоб метавонад дар ҳолати зарурӣ риштаҳои ДНК-ро хонд, таҳрир ва бурад. Бо ин технология, молекулаҳои ДНК-ро метавон ба шаклҳо ва хусусиятҳои боз ҳам дақиқтар, аз ҷумла схемаҳои биологӣ, ки метавонад ҳама гуна бемории эҳтимолиро дар ҳуҷайра ошкор кунад ва ба таври худкор кушад ё аз саратон шуданаш боздорад. Ин имкон маънои онро дорад, ки роботҳои молекулавӣ метавонанд дар таҳияи маводи мухаддир, ташхис ва табобат инқилоб кунанд. Институти Wyss бо ин лоиҳа пешравии бебаҳо дорад ва аллакай ду ширкати тиҷоратӣ таъсис медиҳад: Ultivue барои тасвири бофтаҳои дақиқ ва NuProbe барои ташхиси кислотаи нуклеинӣ.

Таъсири вайронкунанда

Яке аз бартариҳои асосии робототехникаи молекулавӣ дар он аст, ки ин дастгоҳҳои хурд метавонанд барои ноил шудан ба ҳадафҳои мураккабтар бо ҳамдигар ҳамкорӣ кунанд. Тадқиқотчиён аз колонияҳои ҳашарот ба мисли мӯрчагон ва занбӯри асал маълумот гирифта, дар таҳияи седаҳои роботҳо кор мекунанд, ки метавонанд шаклҳои мураккабро ташкил кунанд ва вазифаҳоро тавассути иртибот бо нурҳои инфрасурх ба анҷом расонанд. Ин навъи гибридии нанотехнология, ки дар он ҳудуди ДНК метавонад бо қудрати ҳисоббарории роботҳо афзоиш ёбад, метавонад якчанд барномаҳо дошта бошад, аз ҷумла нигоҳдории бештари маълумот, ки метавонад боиси коҳиши партовҳои карбон гардад.

Моҳи июли соли 2022 донишҷӯёни Донишгоҳи Эмори дар Ҷорҷия роботҳои молекулавӣ бо муҳаррикҳои ДНК сохтанд, ки метавонанд қасдан дар як самти мушаххас ҳаракат кунанд. Моторҳо тавонистанд тағироти кимиёвиро дар муҳити худ эҳсос кунанд ва бидонанд, ки кай ҳаракатро қатъ кардан ё самтро аз нав танзим кардан лозим аст. Муҳаққиқон гуфтанд, ки ин кашф як қадами бузург дар самти санҷиш ва ташхиси тиббӣ аст, зеро роботҳои молекулярии села акнун метавонанд байни мотор ба мотор муошират кунанд. Ин рушд инчунин маънои онро дорад, ки ин тӯдаҳо метавонанд ба мубориза бо бемориҳои музмин, ба монанди диабет ё гипертония кӯмак расонанд. Бо вуҷуди ин, дар ҳоле, ки тадқиқот дар ин соҳа баъзе пешрафтҳоро ба даст овардааст, аксари олимон розӣ ҳастанд, ки татбиқи миқёси калон ва воқеии ин роботҳои хурд ҳанӯз солҳо дур аст.

Оқибатҳои робототехникаи молекулавӣ

Оқибатҳои васеътари робототехникаи молекулавӣ метавонанд инҳоро дар бар гиранд: 

• Тадқиқоти дақиқтар дар бораи ҳуҷайраҳои инсон, аз ҷумла қобилияти интиқол додани доруҳо ба ҳуҷайраҳои мушаххас.
• Афзоиши сармоягузориҳо ба тадқиқоти нанотехнология, махсусан аз ҷониби провайдерҳои тиббӣ ва доруҳои калон.
• Бахши саноатӣ қодир аст, ки қисмҳо ва лавозимоти мураккаби мошинҳоро бо истифода аз селаи роботҳои молекулавӣ созад.
• Афзоиши кашфи маводи молекулавӣ, ки метавонанд дар ҳама чиз истифода шаванд, аз либос то қисмҳои сохтмон.
• Нанороботҳо, ки метавонанд барои тағир додани ҷузъҳо ва кислотаҳояшон барномарезӣ шаванд, вобаста аз он, ки оё онҳо барои кор дар организм ё берун аз он талаб карда мешаванд, онҳоро коргарони хеле камхарҷ ва чандир мегардонанд.

Саволҳо барои шарҳ

• Дигар манфиатҳои эҳтимолии роботҳои молекулавӣ дар саноат чӣ гунаанд?
• Дигар бартариҳои эҳтимолии роботҳои молекулавӣ дар биология ва тандурустӣ кадомҳоянд?