रोबोटिक्स
छोटे रोबोट का निर्माण पूरी तरह से डीएनए से हुआ है
मोंटपेलियर में स्ट्रक्चरल बायोलॉजी सेंटर में इंसर्म, सीएनआरएस और यूनिवर्सिटी डी मोंटपेलियर के वैज्ञानिकों द्वारा पूरी तरह से डीएनए से एक छोटे रोबोट का निर्माण किया गया था। नैनो-रोबोट सूक्ष्म स्तरों पर लागू यांत्रिक बलों का करीबी अध्ययन कर सकता है, जो विभिन्न जैविक और रोग प्रक्रियाओं के लिए महत्वपूर्ण हैं।
अध्ययन में प्रकाशित किया गया था संचार प्रकृति.
सेलुलर यांत्रिक संवेदनशीलता
हमारी कोशिकाएं उन यांत्रिक शक्तियों का सामना करती हैं जो सूक्ष्म पैमाने पर लागू होती हैं, और ये ताकतें जैविक संकेतों को ट्रिगर करती हैं जो हमारे शरीर के सामान्य कामकाज या कुछ बीमारियों के विकास के लिए जिम्मेदार कई सेल प्रक्रियाओं के लिए आवश्यक हैं।
सेलुलर यांत्रिक संवेदनशीलता की शिथिलता विभिन्न बीमारियों में शामिल होती है जहां प्रभावित कोशिकाएं शरीर के भीतर अपने सूक्ष्म वातावरण के यांत्रिक गुणों को घेरने और अनुकूलित करने के लिए स्थानांतरित हो जाती हैं। यह अनुकूलन केवल इसलिए संभव है क्योंकि मैकेनोरिसेप्टर्स द्वारा विशिष्ट बलों का पता लगाया जाता है, जो कोशिका साइटोस्केलेटन तक सूचना पहुंचाते हैं।
कोशिका यांत्रिक संवेदनशीलता में शामिल आणविक तंत्रों के बारे में हमारा वर्तमान ज्ञान बहुत सीमित है, इसलिए स्ट्रक्चरल बायोलॉजी सेंटर (इंसर्म/सीएनआरएस/यूनिवर्सिटी डी मोंटपेलियर) में इंसर्म शोधकर्ता गैटन बेलोट के नेतृत्व में अनुसंधान टीम ने डीएनए नामक एक वैकल्पिक विधि का उपयोग करने का निर्णय लिया। ओरिगेमी विधि.
डीएनए ओरिगेमी विधि
डीएनए ओरिगेमी विधि निर्माण सामग्री के रूप में डीएनए अणु का उपयोग करके पूर्वनिर्धारित रूप में 3डी नैनोस्ट्रक्चर की स्व-संयोजन को सक्षम बनाती है। यह तकनीक नैनोटेक्नोलॉजी क्षेत्र में प्रमुख प्रगति के लिए जिम्मेदार रही है।
टीम ने "नैनो-रोबोट" को डिजाइन करने के लिए इस पद्धति का उपयोग किया जिसमें तीन डीएनए ओरिगेमी संरचनाएं शामिल हैं। यह मानव कोशिका के आकार के अनुकूल है, और पहली बार, यह 1 पिकोन्यूटन के रिज़ॉल्यूशन के साथ बल लागू करना और नियंत्रित करना संभव बनाता है, जो न्यूटन का एक ट्रिलियनवां हिस्सा है। एक न्यूटन की तुलना एक पेन पर क्लिक करने वाली उंगली के बल से की जा सकती है।
नया विकास पहली बार है कि मानव-निर्मित और स्व-इकट्ठी डीएनए-आधारित वस्तु इस स्तर की सटीकता के साथ बल लगा सकती है।
टीम ने रोबोट को एक अणु के साथ जोड़ा जो मैकेनोरिसेप्टर को पहचानता है, जिससे रोबोट को हमारी कुछ कोशिकाओं तक निर्देशित करना संभव हो गया। वे कोशिकाओं की सतह पर स्थानीयकृत लक्षित मैकेनोरिसेप्टर्स को सक्रिय करने के लिए विशेष रूप से बल भी लगा सकते हैं।
यह उपकरण बुनियादी शोध के लिए अत्यधिक मूल्यवान साबित हो सकता है। यह विशेषज्ञों को सेल यांत्रिक संवेदनशीलता में शामिल आणविक तंत्र को बेहतर ढंग से समझने में मदद कर सकता है, साथ ही यांत्रिक बलों के प्रति संवेदनशील नए सेल रिसेप्टर्स की खोज भी कर सकता है।
“पिकोन्यूटन बलों के इन विट्रो और इन विवो अनुप्रयोग को सक्षम करने वाले रोबोट का डिज़ाइन वैज्ञानिक समुदाय में बढ़ती मांग को पूरा करता है और एक प्रमुख तकनीकी प्रगति का प्रतिनिधित्व करता है। हालाँकि, रोबोट की जैव-अनुकूलता को विवो अनुप्रयोगों के लिए एक लाभ माना जा सकता है, लेकिन यह एंजाइमों के प्रति संवेदनशीलता के साथ एक कमजोरी का भी प्रतिनिधित्व कर सकता है जो डीएनए को ख़राब कर सकता है। इसलिए हमारा अगला कदम यह अध्ययन करना होगा कि हम रोबोट की सतह को कैसे संशोधित कर सकते हैं ताकि यह एंजाइमों की कार्रवाई के प्रति कम संवेदनशील हो। बेलोट कहते हैं, हम उदाहरण के लिए, चुंबकीय क्षेत्र का उपयोग करके अपने रोबोट के सक्रियण के अन्य तरीकों को खोजने का भी प्रयास करेंगे।
