เครื่องจักรขนาดนาโนที่ใช้ DNA สำหรับการใช้งานด้านการวินิจฉัยและการรักษา

วิศวกรโมเลกุลจากมหาวิทยาลัยแอริโซนา มหาวิทยาลัยบอนน์ และมหาวิทยาลัยมิชิแกน (สหรัฐอเมริกา) ประสบความสำเร็จในการพัฒนาเครื่องจักรขนาดเล็กมาก คล้ายกับหุ่นยนต์โมเลกุล ที่สามารถเคลื่อนที่และทำงานพร้อมกันได้ ผลการวิจัยได้รับการตีพิมพ์เมื่อวันที่ 19 ตุลาคม 2566 ในวารสาร วิทยาศาสตร์ Nature Nanotechnology

ทีมได้พัฒนาเครื่องจักรนาโนที่ใช้ DNA โดยมีขนาด 70 นาโนเมตร x 70 นาโนเมตร x 12 นาโนเมตร ซึ่งใช้พลังงานเคมีในการเคลื่อนไหวที่ควบคุมได้

ความก้าวหน้าครั้งนี้แสดงให้เห็นถึงศักยภาพในการสร้างอุปกรณ์ที่มีความแม่นยำในระดับนาโน ซึ่งสามารถนำไปประยุกต์ใช้ในหลากหลายสาขา เช่น เทคโนโลยี ชั้นสูง การแพทย์ และวิทยาศาสตร์วัสดุ

41565 2023 1516 fig1 html.jpg — เครื่องจักรกลแบบง่ายเป็นพื้นฐานสำหรับความก้าวหน้าในสาขาการวิจัยประยุกต์

โครงสร้างของนาโนแมชชีนนี้ประกอบด้วยนิวคลีโอไทด์เกือบ 14,000 ตัว ซึ่งเป็นหน่วยพื้นฐานของดีเอ็นเอ ปีเตอร์ ชูลซ์ หัวหน้าทีมวิจัยจากมหาวิทยาลัยแอริโซนา เน้นย้ำว่าหากไม่มีแบบจำลองคอมพิวเตอร์ของ oxDNA ที่ทีมของพวกเขาใช้ การจำลองการเคลื่อนที่ของโครงสร้างนาโนเช่นนี้คงเป็นไปไม่ได้ เขากล่าวว่า "นี่เป็นครั้งแรกที่เราประสบความสำเร็จในการสร้างเครื่องจักรที่ขับเคลื่อนด้วยสารเคมีโดยอาศัยโครงสร้างของดีเอ็นเอ เรามุ่งหวังที่จะสร้างนาโนดีไวซ์ที่ซับซ้อนยิ่งขึ้นในอนาคต"

กลไกของเครื่องจักรนี้คล้ายกับระบบจับยึด แต่มีขนาดเล็กกว่าหลายล้านเท่า ประกอบด้วยด้ามจับสองอัน เชื่อมต่อกันด้วยสปริงรูปตัววี ปีเตอร์ ชูลซ์ กล่าวว่าความก้าวหน้าครั้งนี้มีการประยุกต์ใช้งานที่น่าสนใจในด้านต่างๆ เช่น การวินิจฉัย การบำบัด หุ่นยนต์โมเลกุล และการสร้างวัสดุใหม่ๆ

(ตามธรรมชาติ)

แหล่งที่มา