днк

Созданы нанороботы из ДНК, которые могут делать собственные копии

© Shutterstock

Международная команда из китайского Института инженерии Нинбо и американского Нью-Йоркского университета продемонстрировала свою последнюю разработку — программируемого наноробота, состоящего из нескольких нитей ДНК. Эти нити способны захватывать другие фрагменты ДНК и соединять их вместе для производства новых наномашин, сваренных ультрафиолетовым излучением.

Роботы состоят всего из четырёх нитей ДНК и обладают размером 100 нанометров в поперечнике, поэтому около тысячи из них могут выстроиться в линию шириной с человеческий волос. В отличие от своих двумерных аналогов, новые боты могут использовать многоосевое складывание и позиционирование, то есть действуют в трёхмерном измерении.

Трёхмерный наноробот из четырёх нитей ДНК.
Трёхмерный наноробот из четырёх нитей ДНК.© Feng Zhou

Говоря о способах применения, инженеры отметили, что их наноботы могут использоваться для производства лекарств и других химических веществ прямо внутри клеток организма. Исследователи особо упирают на то, что эти машины могут самовоспроизводить всю свою трёхмерную структуру, что особенно полезно в контексте медицины.

Поскольку подобные разработки всегда вызывают тревогу и опасения, что они выйдут из-под контроля, эти наномашины сделаны ограниченно автономными. Роботы программируются человеком и действуют в ответ на контролируемый извне ультрафиолетовый свет, — он требуется для того, чтобы машины «сваривали» кусочки ДНК, которые они собирают вместе.


  • Телеграм
  • Дзен
  • Подписывайтесь на наши каналы больше новостей без политики в наших каналах


Нам важно ваше мнение!

+0

 

Создан компьютер на основе ДНК, обрабатывающий миллионы программ сразу

© Alamy

Команда из Шанхайского университета Цзяотун (Китай) создала жидкостный компьютер, который способен обрабатывать более 100 миллиардов различных программ, используя для этого нити ДНК. Молекулы действуют как провода и конфигурируются определённым образом, подобно схемам на компьютерном чипе.

На обычном компьютере электроны текут по определённому пути на кремниевом чипе, и каждая из этих конфигураций соответствует различным математическим операциям. Тем же принципом воспользовались Фей Ван и его коллеги, придумавшие, как объединить короткие сегменты ДНК в более крупные структуры, которые могли бы служить компонентами схемы.

На практике учёные наполнили пробирки нитями ДНК и буферной жидкостью, позволив нитям прикрепляться друг к другу и объединяться в более крупные молекулы. Кроме того, молекулы пометили флуоресцентными маркерами, чтобы отслеживать, что делает конкретная схема, и назвали эти строительные блоки DPGA. Каждую DPGA спроектировали таким образом, чтобы она могла реализовать свыше 100 миллиардов различных цепей.

DPGA работают так же, как электронные цепи.
DPGA работают так же, как электронные цепи.© Шанхайский университет

В эксперименте разработчики соединили три DPGA, содержащие около 500 нитей ДНК, чтобы создать схему, решающую квадратные уравнения. Числа здесь были идентичны молекулам определённой формы, которые участвовали в химических реакциях с цепью, аналогично электрону в проводах. На выходе получались молекулы, образующиеся в результате последней реакции.

Расшифровав эти молекулы, исследователи использовали аналогичные методы для разработки DPGA, которая связана с раком почки, — именно к этому стремились учёные всё время разработки своей технологии. В конечном счёте команда надеется, что у неё получится создать интеллектуальную диагностику различных типов заболеваний на основе DPGA, и такое устройство сможет выполнять миллионы операций одновременно.


  • Телеграм
  • Дзен
  • Подписывайтесь на наши каналы больше новостей без политики в наших каналах


Нам важно ваше мнение!

+0