ماشین‌های نانومقیاس مبتنی بر ساختار DNA برای کاربردهای تشخیص و درمان

مهندسان مولکولی از دانشگاه آریزونا، دانشگاه بن و دانشگاه میشیگان (ایالات متحده آمریکا) با موفقیت یک ماشین بسیار کوچک، شبیه به یک ربات مولکولی، توسعه داده‌اند که می‌تواند به صورت همزمان حرکت و عمل کند. نتایج تحقیق در 19 اکتبر 2023 در مجله علمی Nature Nanotechnology منتشر شد.

این تیم تحقیقاتی یک نانوماشین با ساختار DNA به ابعاد 70 نانومتر در 70 نانومتر در 12 نانومتر توسعه داده‌اند که از انرژی شیمیایی برای انجام حرکات کنترل‌شده استفاده می‌کند.

این پیشرفت، پتانسیل ایجاد دستگاه‌های نانومقیاس دقیقی را نشان می‌دهد که می‌توانند در طیف وسیعی از زمینه‌ها مانند فناوری پیشرفته، پزشکی و علوم مواد کاربرد داشته باشند.

۴۱۵۶۵ ۲۰۲۳ ۱۵۱۶ fig1 html.jpg — ماشین ساده، پایه و اساس ایجاد موفقیت‌های پیشگامانه در زمینه‌های تحقیقات کاربردی است.

ساختار این نانوماشین از نزدیک به ۱۴۰۰۰ نوکلئوتید - بلوک‌های سازنده‌ی اساسی DNA - تشکیل شده است. پیتر شولتز، رئیس تیم تحقیقاتی دانشگاه آریزونا، تأکید کرد که بدون مدل کامپیوتری oxDNA که تیمش از آن استفاده می‌کرد، شبیه‌سازی حرکت چنین نانوساختاری غیرممکن بود. او گفت: «این اولین باری است که ما با موفقیت ماشینی ساخته‌ایم که با انرژی شیمیایی مبتنی بر ساختار DNA کار می‌کند. ما مشتاقانه منتظر ایجاد نانودستگاه‌های پیچیده‌تر در آینده هستیم.»

مکانیسم عملکرد این دستگاه شبیه به یک سیستم چنگ زدن است، اما میلیون‌ها برابر کوچکتر. این دستگاه از دو دسته تشکیل شده است که توسط یک فنر V شکل به هم متصل شده‌اند. پیتر شولتز معتقد است که این پیشرفت نویدبخش کاربردهای زیادی در زمینه‌هایی مانند تشخیص، درمان، رباتیک مولکولی و ایجاد مواد جدید است.

(طبق گفته مجله نیچر)

منبع