НАШИ НОВОСТИ

Ученые запускают
«машину времени»
Читать


Последние изобретения
Читать

10 самых бесполезных
изобретений,
созданных за последние
несколько столетий
(на материале газеты Таймс)
Читать

Самые удивительные изобретения
Читать

Американские ученые нашли лекарство от радиации
Читать

Нижегородский стоматолог изобрел более полусотни полезных вещей
Читать

Ученые создали жидкий биополимер, залечивающий повреждения спинного мозга
Читать

Мышиная моча поможет предотвратить теракты
Читать

Ученые научили самолеты самостоятельно "заживлять" повреждения корпуса
Читать

Аудиоформат MT9 в будущем заменит MP3
Читать

Изобретатель топлива на воде оказался шарлатаном
Читать

Заправь машину минералкой
Читать

Ещё об уникальных изобретениях
Читать

ДНК-роботы переносят грузы


Автономные молекулы, которые собирают, переносят и сортируют разные генетические пакеты, вступают в новую эру для робототехники с нуклеиновой кислотой. Двигаясь по точно сложенному ландшафту, крошечный робот поднимает молекулярную полезную нагрузку, отбрасывает ее по определенному адресу доставки, затем отправляется на поиски и сортирует больше молекул. Это не открытая сцена нового научно-фантастического фильма, это результат очень реального проекта биоинженерии. Более того, эти роботы находят и сортируют молекулы без человеческого управления.

Проектирование трехмерных структур ДНК

Конструкция роботов невероятно элегантна. Они имеют большую простоту, но роботы могут, тем не менее, делать нетривиальные вещи. ДНК - прекрасный строительный материал. То же можно сказать о химических и физических свойствах нуклеиновой кислоты. Можно с большой точностью предсказать сгибание и топографию данной нуклеотидной последовательности и то, как она будет связываться через соединение Ватсона и Крика с другими последовательностями. Действительно, исследователи заняты проектированием и созданием сложных двух- и трехмерных структур ДНК и структур для различных потенциальных приложений. Помимо этих фантастических измышлений, известных как ДНК оригами, молекула также используется для создания роботов. Предсказуемость молекулярного поведения ДНК, особенно ее застегивающие и распаковывающие способности, позволяет биоинженерам разрабатывать роботы, которые могут ходить и носить вещи.

Работа с ограничениями

Однако существующие ДНК-роботы имеют ограничения. Они не являются автономными. Каждое движение ноги требует добавление новой ДНК-нити пользователем. Эта сложность не означает, что роботы не могут быть разработаны для более интересных функций, но при этом можно было бы столкнуться с множеством трудностей. Чтобы избежать таких трудностей, ученые создали простую модульную систему, состоящую всего из четырех компонентов ДНК: роботов, грузов, получателей доставки и платы оригами, к которой привязаны другие компоненты. Роботы состоят из однонитевого участка ДНК, раздвоенного по длине. Картины с нуклеиновой кислотой имеют последовательности, дополняющие руку робота, а также растягивание, которое соответствует конкретному месту высадки. Платформу оригами можно рассматривать как прочную шахматную доску, на которой грузы и их получатели прикреплены к определенным квадратам, в то время как роботы свободно перемещаются по квадрату. Логовая область робота в этой аналогии может связывать любой квадрат, в то время как каждая его нога может связывать только один цвет (черный или белый).

Чтобы оценить способность роботов собирать и сортировать грузы, исследователи поместили смесь двух разных пакетов ДНК на одной стороне доски и соответствующих получателей в двух отдельных кластерах - с другой. Маркировка грузовых последовательностей флуоресцентными метками позволила исследователям визуализировать их постепенную кластеризацию в конкретных местах цели, подтверждая, что роботы действительно собирали и отбрасывали грузы, как ожидалось. В этих экспериментах роботы сортировали два типа грузов, но теоретически возможно предоставление нескольких типов.