Самособирающиеся нанороботы из ДНК: новые технологии 3D-репликации

Итак, что же это за чудо? Команда исследователей сконструировала нанороботов из цепочек ДНК, которые способны к репликации — то есть самовоспроизведению. В будущем такие микроскопические «санитары» могли бы курсировать по кровотоку, выискивая и обезвреживая злокачественные клетки, или заниматься экологическим мониторингом, собирая опасные загрязнители.

«Представьте себе наномасштабный автоматизированный завод, — делится ведущий исследователь проекта Фэн Чжоу. — Эти роботы могут с высочайшей точностью выполнять рутинные задачи по сборке и обработке наноматериалов».

Наноробот, производящий инсулин

Как же работает этот процесс? Устройства размером всего 100 нанометров самостоятельно манипулируют фрагментами ДНК: выравнивают их, «сваривают» между собой и переходят к следующему этапу сборки. В итоге из этих фрагментов складывается трёхмерная структура — готовый новый нанобот, который, в свою очередь, может приступить к созданию копии. Цепная реакция в миниатюре!

«Точное сворачивание и позиционирование молекул открывает путь к созданию невероятно сложных и полезных наноустройств», — подчёркивает Чжоу.

Эта работа — результат четырёх десятилетий развития нанотехнологий ДНК. За эти годы учёные изобрели и наномашины, и искусственные ферменты, и даже нанокомпьютеры. Всё это постепенно приближало нас к практическому применению в медицине, диагностике и робототехнике.

«Наша разработка — предвестник эры программируемых наномашин, которыми можно управлять с помощью света и температуры для создания новых биосовместимых структур», — смотрит в будущее Чжоу.

А как это может помочь людям уже сейчас? Ричард Хэнди из Университета Плимута (Великобритания), не участвовавший в исследовании, приводит яркий пример: «Это могла бы быть терапия для людей с генетическими дефектами, чьи клетки не производят нужный фермент. Например, при диабете 2 типа есть проблемы с выработкой инсулина. Такая наномашина могла бы доставить инсулин прямо в клетки». По сути, это крошечная фабрика внутри тела, работающая на благо здоровья. Впечатляющая перспектива, правда?