เครื่องจักรระดับนาโนที่ใช้โครงสร้างดีเอ็นเอเป็นพื้นฐาน สำหรับการประยุกต์ใช้ในการวินิจฉัยและรักษาโรค

[โฆษณา_1]

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

ทีมวิจัยได้พัฒนาเครื่องจักรขนาดนาโนที่มีโครงสร้างเป็นดีเอ็นเอ ขนาด 70 นาโนเมตร x 70 นาโนเมตร x 12 นาโนเมตร ซึ่งใช้พลังงานเคมีในการเคลื่อนไหวอย่างควบคุมได้

ความก้าวหน้าครั้งนี้แสดงให้เห็นถึงศักยภาพในการสร้างอุปกรณ์ระดับนาโนที่มีความแม่นยำสูง ซึ่งสามารถนำไปประยุกต์ใช้ในหลากหลายสาขา เช่น เทคโนโลยี ขั้นสูง การแพทย์ และวิทยาศาสตร์วัสดุ

41565 2023 1516 fig1 html.jpg — เครื่องจักรกลอย่างง่ายเป็นรากฐานสำคัญในการสร้างความสำเร็จที่ก้าวล้ำในสาขาการวิจัยประยุกต์

โครงสร้างของนาโนแมชชีนนี้ประกอบด้วยนิวคลีโอไทด์เกือบ 14,000 ตัว ซึ่งเป็นหน่วยพื้นฐานของดีเอ็นเอ ปีเตอร์ ชูลซ์ หัวหน้าทีมวิจัยจากมหาวิทยาลัยแอริโซนา เน้นย้ำว่า หากไม่มีแบบจำลองคอมพิวเตอร์ oxDNA ที่ทีมของเขาใช้ การจำลองการเคลื่อนไหวของโครงสร้างนาโนดังกล่าวจะเป็นไปไม่ได้ เขากล่าวว่า “นี่เป็นครั้งแรกที่เราประสบความสำเร็จในการสร้างเครื่องจักรที่ขับเคลื่อนด้วยพลังงานเคมีโดยอาศัยโครงสร้างดีเอ็นเอ เราหวังว่าจะสร้างอุปกรณ์นาโนที่ซับซ้อนยิ่งขึ้นในอนาคต”

กลไกการทำงานของเครื่องจักรนี้คล้ายกับระบบจับยึด แต่มีขนาดเล็กกว่าหลายล้านเท่า ประกอบด้วยด้ามจับสองอันที่เชื่อมต่อกันด้วยสปริงรูปตัววี ปีเตอร์ ชูลซ์ เชื่อว่าความก้าวหน้าครั้งนี้มีศักยภาพสูงสำหรับนำไปประยุกต์ใช้ในสาขาต่างๆ เช่น การวินิจฉัยโรค การบำบัดรักษา หุ่นยนต์ระดับโมเลกุล และการสร้างวัสดุใหม่ๆ

(ตามที่ธรรมชาติระบุ)

[โฆษณา_2]
แหล่งที่มา