Małe roboty rewolucjonizują medycynę: nanostruktury DNA origami przekształcają terapie nowotworowe i technologie.
WarsawNaukowcy z University of Sydney Nano Institute opracowali innowacyjną metodę tworzenia mikroskopijnych robotów przy użyciu techniki zwanej origami DNA. Technika ta polega na składaniu DNA w precyzyjne, maleńkie struktury, które znajdują zastosowanie w wielu dziedzinach, takich jak medycyna czy technologia. Zespół stworzył ponad 50 niewielkich obiektów, w tym miniaturowego dinozaura, pokazując, jak różnorodne mogą być te struktury.
DNA origami to technika formowania DNA w skomplikowane wzory. Ta rozwijająca się dziedzina ma ogromny potencjał do osiągania znaczących postępów.
- Celowane dostarczanie leków: Nanoboty mogą precyzyjnie dostarczać leki do komórek, zwiększając skuteczność terapii.
- Materiały reagujące na bodźce: Struktury, które mogą dostosować się do zmian środowiskowych, takich jak temperatura.
- Energooszczędne przetwarzanie optyczne: Zwiększona szybkość i precyzja dla technologii, takich jak diagnostyka medyczna.
Dr Minh Tri Luu i Dr Shelley Wickham pracują nad tworzeniem małych struktur DNA zwanych „wokselami”, które mogą być łączone w celu budowania kształtów 3D. Te struktury mogą zrewolucjonizować takie dziedziny jak biologia syntetyczna i nanomedycyna. Dzięki dodaniu dodatkowych nici DNA naukowcy mogą precyzyjnie dopasowywać te kształty do niestandardowych projektów.
W przyszłości malutkie roboty mogą poruszać się wewnątrz ludzkiego ciała, wykonując zadania takie jak zwalczanie komórek nowotworowych. Takie precyzyjne działanie mogłoby znacznie zmniejszyć efekty uboczne obecnych terapii, całkowicie zmieniając współczesne metody leczenia raka. Dzięki mikroskopijnym rozmiarom te roboty będą mogły dotrzeć do miejsc niedostępnych dla tradycyjnych metod, oferując innowacyjne rozwiązania dla istniejących problemów.
Nanostruktury odgrywają kluczową rolę nie tylko w obszarze ochrony zdrowia, ale także w nauce o materiałach. Potrafią zmieniać swoje właściwości, co może wpłynąć na rozwój technologii komputerowych i elektronicznych. Tego typu materiały mogą być wykorzystane do budowy samoregulujących się budynków lub systemów samonaprawiających się, co zapewnia im większą trwałość.
Badacze, dr Luu i dr Wickham, pokazują, jak origami DNA może być przydatne oraz jak współpraca między różnymi dziedzinami nauki może przyspieszyć postęp naukowy. Wnioski z ich badań mogą prowadzić do opracowania nowych maszyn, które potrafią się dostosować do skomplikowanych warunków, zbliżając pomysły z literatury science fiction do rzeczywistości.
W miarę jak badania postępują, ekscytujące jest myślenie o ich potencjalnym zastosowaniu w rzeczywistych sytuacjach. Ten projekt może doprowadzić do powstania nowych technologii i zrewolucjonizować nasze podejście do kwestii zdrowotnych oraz innych wyzwań.
Badanie jest publikowane tutaj:
http://dx.doi.org/10.1126/scirobotics.adp2309i jego oficjalne cytowanie - w tym autorzy i czasopismo - to
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.adp2309Udostępnij ten artykuł