Science Robotics: С помощью ДНК-оригами можно создавать медицинских роботов

Важное открытие в области молекулярной робототехники сделали ученые из института в Сиднее. Они создали программируемые наноструктуры, используя метод под названием ДНК-оригами.

Это значит, что они научились создавать новые полезные структуры из ДНК — строительного материала жизни. Эти структуры могут быть использованы в разных областях: от доставки лекарств до обработки оптических сигналов.

Для исследования ученые сделали более 50 крошечных объектов. Среди них были «нанодинозавр», „танцующий робот“ и мини-Австралия шириной всего 0,15 микрометра. Человеческий волос в тысячу раз больше этого размера.

Исследование опубликовано в журнале Science Robotics.

Ученые под руководством доктора Минь Три Лю и доктора Шелли Уикхэм создали модульные детали из ДНК, которые можно соединять друг с другом как конструктор и создавать сложные трехмерные структуры.

Эти детали могут выполнять разные задачи, их можно быстро перестраивать и собирать по-разному. Это очень удобно для создания крошечных роботов, которые смогут работать в синтетической биологии, наномедицине и материаловедении.

Доктор Викхэм, занимающий совместную должность в Химической и Физической школах на факультете естественных наук, сказал:

Результаты исследования похожи на то, как будто мы играем с конструктором «Мекано» или делаем колыбель для кошки из цепочки. Только вместо металла или веревки мы используем очень маленькие части живых организмов, чтобы создавать роботов с большими возможностями.

Доктор Луу говорит:

Мы создали новый вид очень маленьких материалов, которые могут менять свои свойства. Их можно использовать в разных областях: от создания материалов, подстраивающихся под окружающую среду, до роботов, способных находить и уничтожать раковые клетки.

ДНК-липучка

Команда добавила дополнительные «нити» на внешнюю сторону наноструктур. Эти нити работают как места, к которым могут присоединяться другие элементы. С их помощью можно собирать воксели.

Доктор Лю говорит:

Эти участки работают как липучки разных цветов. Они устроены так, что соединяться могут только те «липучки», которые одного цвета, похожие друг на друга кусочки ДНК.

Этот метод позволяет точно контролировать, как крошечные элементы (воксели) соединяются друг с другом. Это дает возможность создавать особые конструкции.

Одно из самых интересных применений этого метода — создание очень маленьких роботов, способных доставлять лекарства прямо к нужным участкам тела.

С помощью ДНК-оригами ученые создают роботов, которые реагируют на определенные сигналы в организме. Они доставляют лекарства только туда, где это нужно. Такой подход может сделать лечение рака более эффективным и снизить побочные эффекты.

Ученые не только занимаются доставкой лекарств, но и исследуют создание новых материалов. Эти материалы могут менять свои свойства в ответ на воздействие окружающей среды. Например, они могут реагировать на большие нагрузки или менять свою структуру при изменении температуры или уровня кислотности. Такие материалы способны повлиять на производство в медицинской, компьютерной и электронной отраслях.

Доктор Викхэм сказал:

Эта работа помогает представить, как в будущем крошечные роботы смогут делать много полезных вещей: лечить людей и создавать новые электронные приборы.

Ученые исследуют способы более эффективной обработки света, который помогает видеть изображения. Используя особенности структуры ДНК, они могут ускорить и улучшить процесс анализа световых сигналов. Это поможет создать новые методы диагностики в медицине или новые технологии для обеспечения безопасности.

Доктор Луу, постдокторский исследователь в Школе химии, сказал:

Мы показали, как с помощью ДНК-оригами можно создавать крошечные структуры. Это открывает новые возможности для развития нанотехнологий.

Доктор Уикхем сказал:

Это исследование показывает, насколько полезны могут быть наноструктуры из ДНК. Кроме того, оно подчеркивает, как важно ученым из разных областей работать вместе. Мы надеемся, что наши результаты помогут в решении реальных проблем в медицине, создании новых материалов и производстве энергии.

Ученые продолжают работать над улучшением этих технологий. И в будущем, возможно, они создадут наномашины, которые смогут работать внутри тела человека.

27.11.2024


Подписаться в Telegram



Нано

В СибГМУ снарядили против рака магнитные наночастицы
В СибГМУ снарядили против рака магнитные наночастицы

Ученые из Сибирского государственного мед...

В ТПУ научились управлять свойствами графена с помощью лазера
В ТПУ научились управлять свойствами графена с помощью лазера

Как можно восстанавливать оксид графена с ...

PRL: Физики объяснили, как работает дробный заряд в пентаслойном графене
PRL: Физики объяснили, как работает дробный заряд в пентаслойном графене

К разгадке, почему электроны могут разделяться...

FRI: Нанокапсулы с антоцианами делают привычные продукты полезнее
FRI: Нанокапсулы с антоцианами делают привычные продукты полезнее

В ходе исследования ученые обнаружили, что&nbs...

NatElec: Нанотранзисторы преодолеют ограничения кремниевых полупроводников
NatElec: Нанотранзисторы преодолеют ограничения кремниевых полупроводников

Кремниевые транзисторы, которые используются д...

Science: Открыт новый метод выращивания полезных квантовых точек
Science: Открыт новый метод выращивания полезных квантовых точек

Квантовые точки, или полупроводниковые на...

Nature Nanotechnology: Идет создание упрощенной формы жизни
Nature Nanotechnology: Идет создание упрощенной формы жизни

Учёные много лет пытаются понять, как&nbs

LS&A: Разработан метод синтеза наночастиц высокоэнтропийных сплавов
LS&A: Разработан метод синтеза наночастиц высокоэнтропийных сплавов

Быстрое создание наночастиц высокоэнтропийных ...

Nano Letters: Тройные стыки — залог сохранения стабильности наноматериалов
Nano Letters: Тройные стыки — залог сохранения стабильности наноматериалов

Как создать материалы, которые будут прочнее и...

Nature Nanotechnology: Нанодиски для стимуляции мозга заменят инвазивные электроды
Nature Nanotechnology: Нанодиски для стимуляции мозга заменят инвазивные электроды

Новые магнитные нанодиски разработали учёные и...

LS&A: Разработан хиральный нанокомпозит для зондирования сероводорода
LS&A: Разработан хиральный нанокомпозит для зондирования сероводорода

С развитием нанотехнологий создано много искус...

ACS Nano: Открыты светопоглощающие свойства ахиральных материалов
ACS Nano: Открыты светопоглощающие свойства ахиральных материалов

Исследователи из Университета Оттавы сдел...

ACS Nano: Искусственный паучий шелк превратят в медицинские материалы
ACS Nano: Искусственный паучий шелк превратят в медицинские материалы

Скоро Хэллоуин, пора украшать дома страшными в...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

В БелГУ создали биокомпозицию из гипса, которая защищает растения от плесени
В БелГУ создали биокомпозицию из гипса, которая защищает растения от плесени
В Университете Лобачевского создали метод защиты коров от стресса
В Университете Лобачевского создали метод защиты коров от стресса
Physical Review Letters: Разгадана тайна механизма выброса рентгеновских лучей
Physical Review Letters: Разгадана тайна механизма выброса рентгеновских лучей
Small: В природе все может двигаться синхронно — даже бактерии
Small: В природе все может двигаться синхронно — даже бактерии
Antiquity: Раскопки выявили отказ от института власти в Древнем Ираке
Antiquity: Раскопки выявили отказ от института власти в Древнем Ираке
Biology Letters: Голодные мучные черви поглощают микропластик и набирают вес
Biology Letters: Голодные мучные черви поглощают микропластик и набирают вес
Journal of Raptor Research: Грифов-индеек в США нечаянно травят крысиным ядом
Journal of Raptor Research: Грифов-индеек в США нечаянно травят крысиным ядом
Journal of Controlled Release: С ПВА лечение рака обязательно склеится
Journal of Controlled Release: С ПВА лечение рака обязательно склеится
PLOS Biology: В торфяных болотах найдены грибы, способные остановить туберкулез
PLOS Biology: В торфяных болотах найдены грибы, способные остановить туберкулез
Новая карта Вселенной использует гравитационные волны для поиска черных дыр
Новая карта Вселенной использует гравитационные волны для поиска черных дыр
В СибГМУ снарядили против рака магнитные наночастицы
В СибГМУ снарядили против рака магнитные наночастицы
Environmental Archaeology: Древние агроэкосистемы спасут сельское хозяйство
Environmental Archaeology: Древние агроэкосистемы спасут сельское хозяйство
В Биробиджане придумали, как избавить дороги от гололеда: больше никаких травм
В Биробиджане придумали, как избавить дороги от гололеда: больше никаких травм
Изобретение МИСИС может изменить жизнь людей с травмами спинного мозга
Изобретение МИСИС может изменить жизнь людей с травмами спинного мозга
«Электронные татуировки» вместо ЭЭГ: новая технология позволит «читать мысли»
«Электронные татуировки» вместо ЭЭГ: новая технология позволит «читать мысли»

Новости компаний, релизы

Синергия Межвузовского кампуса ускорила патентование сырьевой смеси для строительной 3D-печати
Благодаря нацпроекту участники Фестиваля Наука 0+ посетили Центр вирусологии «Вектор»
Проблемы коммуникации науки и бизнеса обсудили на Международной конференции в Кузбассе
Ученые Державинского университета обсудили совершенствование педагогического образования
Ученые Пермского Политеха выяснили, как повысить скорость и качество обработки новых титановых сплавов