Robot Tiny Tógtha go hiomlán Ó DNA

Thóg eolaithe ó Inserm, CNRS, agus Université de Montpellier robot beag bídeach go hiomlán as DNA ag an Ionad Bitheolaíochta Struchtúrtha i Montpellier. D'fhéadfadh staidéar níos dlúithe a dhéanamh ar na fórsaí meicniúla a chuirtear i bhfeidhm ag leibhéil mhicreascópacha mar thoradh ar an nana-robot, rud atá tábhachtach do phróisis bhitheolaíocha agus phaiteolaíocha éagsúla. 

Foilsíodh an staidéar i Cumarsáid Dúlra. 

Meicníocht Cheallach 

Tugann ár gcealla aghaidh ar fhórsaí meicniúla a fheidhmítear ar scála micreascópach, agus spreagann na fórsaí seo comharthaí bitheolaíocha atá riachtanach do go leor próisis cille atá freagrach as gnáthfheidhmiú ár gcorp nó as forbairt galair áirithe. 

Tá mífheidhmiú meicníochta cille i gceist le galair éagsúla ina aistríonn na cealla a bhfuil tionchar orthu laistigh den chorp trí thimpeallacht agus oiriúnú d’airíonna meicniúla a micri-chomhshaoil. Níl an t-oiriúnú seo indéanta ach toisc go n-aimsíonn mechanoreceptors fórsaí sonracha, a tharchuireann an t-eolas chuig an cíteascóp cille. 

Tá an t-eolas atá againn faoi láthair ar na meicníochtaí móilíneacha a bhaineann le meicníochtaí cille an-teoranta, agus mar sin chinn an fhoireann taighde faoi stiúir an taighdeoir Inserm Gaëtan Bellot ag an Ionad Bitheolaíochta Struchtúrtha (Inserm/CNRS/Université de Montpellier) úsáid a bhaint as modh eile dá ngairtear an DNA. modh origami. 

Modh origami DNA 

Cuireann an modh origami DNA ar chumas nanastruchtúir 3D féin-chóimeáil i bhfoirm réamhshainithe ag baint úsáide as an móilín DNA mar ábhar tógála. Bhí an teicníc freagrach as dul chun cinn mór i réimse na nanaitheicneolaíochta. 

Bhain an fhoireann úsáid as an modh chun “nana-robot” a dhearadh ina bhfuil trí struchtúr origami DNA. Tá sé ag luí le méid cille daonna, agus den chéad uair, is féidir fórsa a chur i bhfeidhm agus a rialú le taifeach 1 piconewton, arb ionann é agus trilliúnú de Newton. Is féidir Newton amháin a chur i gcomparáid le fórsa méar a chliceáil ar pheann. 

Is í an fhorbairt nua an chéad uair is féidir le réad DNA-bhunaithe daonna agus féin-chóimeáilte fórsa a chur i bhfeidhm leis an leibhéal cruinnis seo. 

Rinne an fhoireann an róbat a chomhcheangal le móilín a aithníonn mechanoreceptor, rud a d'fhág gur féidir an róbat a threorú chuig cuid dár gcealla. D’fhéadfaidís freisin fórsaí a chur i bhfeidhm go sonrach ar mheicn gabhdóirí spriocdhírithe logánta ar dhromchla na gceall chun iad a ghníomhachtú. 

D’fhéadfadh an uirlis a bheith an-luachmhar le haghaidh taighde bunúsach. D'fhéadfadh sé cabhrú le saineolaithe tuiscint níos fearr a fháil ar na meicníochtaí móilíneacha a bhaineann le meicniú cille, chomh maith le teacht ar ghabhdóirí cille nua atá íogair d'fhórsaí meicniúla mar thoradh air. 

“Tá dearadh róbait a chumasaíonn fórsaí piconewton a chur i bhfeidhm in vitro agus in vivo ag freastal ar éileamh méadaitheach sa phobal eolaíochta agus is dul chun cinn mór teicneolaíochta é. Mar sin féin, is féidir bith-chomhoiriúnacht an róbait a mheas mar bhuntáiste le haghaidh feidhmeanna in vivo ach d’fhéadfadh sé a bheith ina laige chomh maith le híogaireacht le heinsímí ar féidir leo DNA a dhíghrádú. Mar sin is é an chéad chéim eile a bheidh againn ná staidéar a dhéanamh ar conas is féidir linn dromchla an róbait a mhodhnú ionas nach mbeidh sé chomh íogair do ghníomh na n-einsímí. Déanfaimid iarracht freisin modhanna eile gníomhachtaithe ár róbat a aimsiú, ag baint úsáide as, mar shampla, réimse maighnéadach,” a deir Bellot.