Nanotechnologie maakt piepkleine T. rex-robots mogelijk: dna-origami verandert medische en technische toekomst
AmsterdamWetenschappers van het University of Sydney Nano Institute hebben een innovatieve manier ontwikkeld om kleine robots te maken met behulp van een techniek die DNA-origami heet. Deze methode omvat het vouwen van DNA tot nauwkeurige kleine structuren die toepasbaar zijn op verschillende gebieden, zoals geneeskunde en technologie. Ze hebben meer dan 50 kleine objecten gecreëerd, waaronder een miniatuur dinosaurus, wat de veelzijdigheid van deze structuren toont.
DNA-origami is een techniek waarbij DNA wordt gevormd tot ingewikkelde ontwerpen. Dit snelgroeiende vakgebied biedt veelbelovende mogelijkheden voor belangrijke vooruitgang.
Gerichte Medicijnafgifte: Nanobots kunnen medicijnen direct naar specifieke cellen brengen, wat de effectiviteit van behandelingen vergroot. Adaptieve Materialen: Structuren die zich aanpassen aan veranderingen in de omgeving, zoals temperatuurverschillen. Energie-efficiënte Optische Verwerking: Verbeterde snelheid en precisie voor technologieën zoals medische diagnostiek.
Dr. Minh Tri Luu en Dr. Shelley Wickham ontwikkelen kleine DNA-structuren, bekend als "voxels", die samen 3D-vormen kunnen creëren. Deze structuren hebben de potentie om gebieden zoals synthetische biologie en nanogeneeskunde te transformeren. Door extra DNA-strengen toe te voegen, kunnen wetenschappers ervoor zorgen dat deze vormen nauwkeurig op maat worden samengesteld.
In de toekomst zouden minuscule robots binnen het menselijk lichaam kunnen bewegen om taken uit te voeren, zoals het bestrijden van kankercellen. Deze precieze aanpak kan de bijwerkingen van huidige behandelingen verminderen en de behandeling van kanker ingrijpend veranderen. Dankzij hun kleine formaat kunnen deze robots werken op plaatsen die met conventionele methoden onbereikbaar zijn, waardoor er nieuwe oplossingen ontstaan voor oude problemen.
Nanostructuren zijn niet alleen cruciaal voor de gezondheidszorg, maar ook voor materiaalwetenschappen. Ze kunnen hun eigenschappen veranderen, wat invloed kan hebben op de informatica en elektronica. Deze materialen zouden kunnen worden gebruikt voor gebouwen die zichzelf kunnen aanpassen of systemen die zichzelf kunnen herstellen, wat leidt tot een betere duurzaamheid.
Dr. Luu en Dr. Wickham hebben onderzoek gedaan naar hoe DNA-origami van waarde kan zijn en hoe samenwerking over verschillende vakgebieden heen de wetenschap vooruit kan helpen. Hun bevindingen kunnen leiden tot nieuwe methoden om machines te ontwikkelen die zich kunnen aanpassen en goed functioneren in complexe situaties, waardoor ideeën uit sciencefiction realiteit kunnen worden.
Naarmate het onderzoek vordert, is het spannend om te bedenken hoe dit in de praktijk kan worden toegepast. Dit werk kan leiden tot nieuwe innovaties en onze aanpak van gezondheidskwesties en andere uitdagingen veranderen.
De studie is hier gepubliceerd:
http://dx.doi.org/10.1126/scirobotics.adp2309en de officiële citatie - inclusief auteurs en tijdschrift - is
Minh Tri Luu, Jonathan F. Berengut, Jiahe Li, Jing-Bing Chen, Jasleen Kaur Daljit Singh, Kanako Coffi Dit Glieze, Matthew Turner, Karuna Skipper, Sreelakshmi Meppat, Hannah Fowler, William Close, Jonathan P. K. Doye, Ali Abbas, Shelley F. J. Wickham. Reconfigurable nanomaterials folded from multicomponent chains of DNA origami voxels. Science Robotics, 2024; 9 (96) DOI: 10.1126/scirobotics.adp2309Deel dit artikel