Το DNA είναι γνωστό κυρίως ως το μόριο που μεταφέρει τη γενετική πληροφορία αλλά μια ερευνητική ομάδα μελετά την αξιοποίηση του και ως δομικό υλικό για μικροσκοπικά ρομπότ.
Όπως αναφέρει το SciTechDaily αυτές οι πειραματικές μηχανές σχεδιάζονται να λειτουργούν σε μοριακό επίπεδο με μακροπρόθεσμο στόχο να κινούνται στο αίμα, να εντοπίζουν άρρωστα κύτταρα, όπως αυτά του καρκίνου, και να παραδίδουν φάρμακα με μεγάλη ακρίβεια. Οι ερευνητές πιστεύουν επίσης ότι τα DNA ρομπότ θα μπορούσαν να συμβάλουν επίσης στη δημιουργία εξαιρετικά μικρών συστημάτων αποθήκευσης δεδομένων και υπολογιστικών συσκευών.
Πρώιμο στάδιο
Παρά τις δυνατότητές τους, τα περισσότερα DNA ρομπότ παραμένουν σε επίπεδο απόδειξης ιδέας (proof-of-concept) και όχι πρακτικών εφαρμογών. Ωστόσο ο τομέας εξελίσσεται καθώς οι επιστήμονες μαθαίνουν να σχεδιάζουν δομές DNA που μπορούν να λυγίζουν, να διπλώνουν και να κινούνται με ελεγχόμενο τρόπο.
Οι στρατηγικές σχεδιασμού περιλαμβάνουν άκαμπτες «αρθρώσεις» για σταθερότητα, εύκαμπτα μέρη για κίνηση, δομές εμπνευσμένες από origami (δίπλωμα DNA)
Η κατασκευή είναι μόνο το πρώτο βήμα αφού το δύσκολο είναι ο έλεγχος τους σε έναν κόσμο γεμάτο τυχαίες μοριακές συγκρούσεις.
Οι επιστήμονες χρησιμοποιούν βιοχημικές μεθόδους όπως η εκτόπιση κλώνου DNA (DNA strand displacement) και εξωτερικά ερεθίσματα όπως ηλεκτρικά πεδία, μαγνητικά πεδία και φως.
Με την εκτόπιση κλώνου οι κινήσεις του ρομπότ μπορούν να προγραμματιστούν εκ των προτέρων σαν να εκτελεί ενσωματωμένες μοριακές εντολές.
Οι εφαρμογές
Όσον αφορά τον τομέα της ιατρικής, «νανο-χειρουργοί» θα μπορούν βρίσκουν συγκεκριμένα κύτταρα για να πραγματοποιούν όποια παρέμβαση απαιτείται. Θα μπορούν να κάνουν στοχευμένη χορήγηση φαρμάκων και πιθανή σύλληψη ιών όπως ο SARS-CoV-2.
Η χρήση αυτών των ρομπότ θα προσφέρει μεγαλύτερη αποτελεσματικότητα με λιγότερες παρενέργειες για τους ασθενείς.
Όσον αφορά το τεχνολογικό και βιομηχανικό τομέα αυτά τα νανορομπότ θα μπορούν να χρησιμοποιηθούν στην κατασκευή υλικών σε ατομικό επίπεδο, την τοποθέτηση νανοσωματιδίων με εξαιρετική ακρίβεια, στην ανάπτυξη μοριακών υπολογιστών και προηγμένων οπτικών συστημάτων.
Οι προκλήσεις
Ένα βασικό εμπόδιο που καλούνται να ξεπεράσουν οι επιστήμονες στην επίτευξη του στόχου της δημιουργίας αυτών των ρομπότ είναι οι τυχαίες κινήσεις που κάνει η ύλη (τα σωματίδια) στο μικροσκοπικό επίπεδο τυχαίας κίνησης (Brownian motion) γεγονός που δυσκολεύει τον έλεγχο των ρομπότ.
Υπάρχει επίσης ακόμη έλλειψη βάσεων δεδομένων για ιδιότητες του DNA και αξιόπιστων προσομοιώσεων.
Η ερευνητική ομάδα με επικεφαλής επιστήμονες του Πανεπιστήμιου Pekingk αναφέρει σε μελέτη της την ανάγκη για συνεργασία πολλών επιστημονικών πεδίων, «βιβλιοθήκες» τυποποιημένων DNA εξαρτημάτων, σχεδιασμό με τη βοήθεια Τεχνητής Νοημοσύνης και καλύτερες μεθόδους βιο-κατασκευής.
Τα ρομπότ του μέλλοντος ίσως δεν θα είναι από μέταλλο και πλαστικό αλλά βιολογικοί, προγραμματιζόμενοι και «έξυπνοι» μηχανισμοί που θα αποτελέσουν εργαλεία τα οποία θα μας επιτρέψουν να ελέγξουμε για πρώτη φορά τον κόσμο σε μοριακό επίπεδο.
Ακολουθήστε το Protagon στο Google News