Ultimate magazine theme for WordPress.

نانوربات های DNA خودشان را می سازند: چگونه می توانیم به آنها کمک کنیم تا به روش صحیح رشد کنند؟

0
DNA nanobots build themselves – how can we help them grow the right way?
در UNSW ، محققان از DNA برای ساخت نانوربات استفاده می کنند. در اینجا تصاویر PolyBricks آنها وجود دارد. اعتبار: Jonathan Berengut

محققان UNSW در مسیر کنترل ابعاد به اصطلاح نانوربات های DNA – سازه هایی که خود را از اجزای DNA جمع می کنند ، بر یک چالش عمده طراحی غلبه کرده اند.

نانو ربات های خود مونتاژ ممکن است به نظر علمی تخیلی بیایند ، اما تحقیقات جدید در فناوری نانو DNA آنها را یک گام به واقعیت نزدیک کرده است. موارد استفاده از nanobot در آینده فقط در مقیاس کوچک بازی نمی کنند ، بلکه شامل برنامه های کاربردی بزرگتری در زمینه سلامتی و رشته پزشکی ، مانند ترمیم زخم و انسداد رگ ها.

محققان UNSW ، با همکاران خود در انگلستان ، نظریه طراحی جدیدی را در ACS Nano درباره چگونگی کنترل طول نانوربات های مونتاژی خود در صورت عدم وجود قالب یا الگو منتشر کرده اند.

“به طور سنتی ما ساختارها را با مونتاژ دستی اجزا در محصول نهایی مورد نظر ایجاد می کنیم. اگر قطعات بزرگ باشند کاملاً راحت کار می کند ، اما هرچه کوچکتر و کوچکتر می شوید ، انجام این کار دشوارتر می شود” لارنس لی از علوم تک مولکولی پزشکی UNSW.

محققان پزشکی از قبل قادر به ساختن رباتهایی در مقیاس نانو هستند که بتوانند برای انجام کارهای بسیار کوچک برنامه ریزی شوند ، مانند اجزای کوچک الکتریکی موقعیتی یا انتقال داروها به سلولهای سرطانی.

در UNSW ، محققان از مولکولهای بیولوژیکی – مانند DNA – برای ساخت این نانورباتها استفاده می کنند. در فرایندی به نام خود مونتاژ مولکولی ، اجزای کوچک جزئی جداگانه خود را در ساختارهای بزرگتر می سازند

چالش استفاده از خود مونتاژ برای ساختن این است که چگونه می توان بلوک های ساختمانی را برای ساختن سازه مورد نظر برنامه ریزی کرد و آنها را متوقف کرد وقتی ساختار به اندازه کافی بلند است یا بلند.

برای این پروژه ، محققان UNSW طرح خود را با سنتز زیرواحدهای DNA به نام PolyBricks پیاده سازی کردند. همانطور که در سیستم های طبیعی اتفاق می افتد ، بلوک های ساختاری هر یک با استاد رمزگذاری می شوند قصد دارد خود را در ساختارهای از پیش تعیین شده با طول تعیین شده جمع کند.






دکتر لی PolyBricks را در فیلم scifi Big Hero Six ، که در آن میکروبوت ها به صورت مونتاژ در قالب های مختلف قرار می گیرند ، به میکرو ربات ها تشبیه می کند.

“دکتر لی می گوید:” در فیلم ، آخرین ربات دسته ای از زیر واحد های یکسان است که می توان به آنها دستور داد تا خود را به هر شکل جهانی دلخواه مونتاژ کنند.

نویسندگان برای کنترل ابعاد سازه های ساخته شده خود از یک اصل طراحی معروف به تجمع کرنش استفاده کردند.

“دکتر لی می گوید:” با هر بلوک که اضافه می کنیم ، انرژی کرنشی بین PolyBricks جمع می شود ، تا اینکه در نهایت انرژی بیش از حد لازم برای اتصال هر بلوک است. / p>

برای کنترل طول ساختار نهایی ، یعنی چند PolyBricks به هم پیوسته اند – تیم تحقیق توالی را در طراحی DNA خود اصلاح کرده تا میزان فشار به هر بلوک جدید اضافه شود.

“دکتر لی می گوید:” نظریه ما می تواند به محققان کمک کند تا روش های دیگری برای استفاده از تجمع کرنش برای کنترل ابعاد جهانی مونتاژهای خود باز طراحی کنند.

نویسندگان می گویند این مکانیزم می تواند برای رمزگذاری اشکال پیچیده تر با استفاده از خود واحد مونتاژ .

“Ph.D. می گوید:” این نوع تحقیقات بنیادی در مورد چگونگی سازماندهی مواد در مقیاس نانو است که می تواند ما را به نسل بعدی نانومواد ، پزشکی و نانو الکترونیک سوق دهد. دکتر Jonathan Berengut فارغ التحصیل و نویسنده اصلی.


روش جدید برای طراحی شبکه های الماس و کریستال های دیگر از بلوک های ساختاری میکروسکوپی


اطلاعات بیشتر:
Jonathan F. Berengut و همکاران پلیمریزاسیون محدودکننده زیر واحد DNA اوریگامی با انباشت سویه ، ACS Nano (۲۰۲۰). DOI: 10.1021 / acsnano.0c07696

تهیه شده توسط
دانشگاه نیو ساوت ولز

استناد :
نانوربات های DNA خودشان را می سازند: چگونه می توانیم به آنها کمک کنیم تا به روش صحیح رشد کنند؟ (۲۰۲۰ ، ۴ دسامبر)
بازیابی شده در ۷ دسامبر ۲۰۲۰
از https://phys.org/news/2020-12-dna-nanobots.html

این برگه یا سند یا نوشته تحت پوشش قانون کپی رایت است. جدا از هرگونه معامله عادلانه به منظور مطالعه خصوصی یا تحقیق ، هیچ
نسخه ممکن است بدون اجازه کتبی تولید شود. محتوای مذکور فقط به هدف اطلاع رسانی ایجاد شده است.

ارسال یک پاسخ

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.