Мал робот целосно конструиран од ДНК

Мал робот е изграден целосно од ДНК од научници од Инсерм, ЦНРС и Универзитетот во Монпелје во Центарот за структурна биологија во Монпелје. Нано-роботот може да доведе до поблиско проучување на механичките сили кои се применуваат на микроскопско ниво, кои се важни за различни биолошки и патолошки процеси. 

Студијата беше објавена во Природата комуникации. 

Механочувствителност на клетките 

Нашите клетки се соочуваат со механички сили кои се наметнуваат на микроскопски размери, а овие сили предизвикуваат биолошки сигнали кои се од суштинско значење за многу клеточни процеси одговорни за нормалното функционирање на нашето тело или развојот на одредени болести. 

Дисфункцијата на клеточната механиочувствителност е вклучена во различни болести каде што погодените клетки мигрираат во телото со опкружување и прилагодување на механичките својства на нивната микросредина. Оваа адаптација е можна само затоа што специфичните сили се детектирани од механорецепторите, кои ја пренесуваат информацијата до клеточниот цитоскелет. 

Нашето сегашно знаење за молекуларните механизми вклучени во клеточната механосензитивност е многу ограничено, така што истражувачкиот тим предводен од истражувачот на Инсерм Гаетан Бело од Центарот за структурна биологија (Inserm/CNRS/Université de Montpellier) одлучи да користи алтернативен метод наречен ДНК. метод на оригами. 

ДНК Оригами метод 

Методот на ДНК оригами овозможува самостојно склопување на 3Д наноструктури во однапред дефинирана форма користејќи ја молекулата на ДНК како градежен материјал. Техниката е одговорна за големиот напредок во областа на нанотехнологијата. 

Тимот го искористи методот за дизајнирање на „нано-робот“ кој се состои од три ДНК оригами структури. Тој е компатибилен со големината на човечка клетка и за прв пат овозможува примена и контрола на сила со резолуција од 1 пикоњтон, што е трилионити дел од Њутн. Еден Њутн може да се спореди со силата на прстот што кликнува на пенкало. 

Новиот развој е првпат човечкото и самосклопен објект базиран на ДНК да може да примени сила со ова ниво на точност. 

Тимот го спои роботот со молекула која препознава механорецептор, што овозможи да се насочи роботот до некои од нашите клетки. Тие, исто така, би можеле конкретно да применат сили на насочени механорецептори локализирани на површината на клетките за да ги активираат. 

Алатката може да се покаже како многу вредна за основно истражување. Тоа може да им помогне на експертите подобро да ги разберат молекуларните механизми вклучени во клеточната механиочувствителност, како и да доведе до откривање на нови клеточни рецептори чувствителни на механички сили. 

„Дизајнот на робот кој овозможува ин витро и ин виво примена на силите на пиконевтон одговара на растечката побарувачка во научната заедница и претставува голем технолошки напредок. Сепак, биокомпатибилноста на роботот може да се смета и за предност за ин виво апликациите, но може да претставува и слабост со чувствителност на ензими кои можат да ја разградат ДНК. Така, нашиот следен чекор ќе биде да проучиме како можеме да ја измениме површината на роботот така што тој да биде помалку чувствителен на дејството на ензимите. Ќе се обидеме да најдеме и други начини на активирање на нашиот робот користејќи, на пример, магнетно поле“, вели Бело.