Из области фантастики. Создана роботизированная «рука» из ДНК, чтобы отлавливать вирусы
02 июня 2023 в 15:45
244
ДНК, рука, молекулярная рука, нанорука
Фото: Lifeng Zhou et al. | Дизайн наноразмерной руки с центральной ладонью и четырьмя гибкими пальцами из ДНК
Микроскопическая роботизированная рука с ловкими пальцами, способная изменить медицину, захватывая вирусы и доставляя лекарства прямо в клетки — это не фантастика, а самая современная реальность.
Наноразмерная роботизированная рука с четырьмя гибкими пальцами — детище Ксина Ванга и его команды из Университета Иллинойса. Миниатюрная рука, сшитая из тонких нитей ДНК, может похвастаться шарнирными пальцами, способными захватывать бесконечно малые объекты, такие как частицы золота или даже вирусы, пишет New Scientist.
В Фокус.Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и увлекательные новости из мира науки!
Техника создания это руки заслуживает отдельного упоминания, ведь это ДНК-оригами, где одиночная, удлиненная нить ДНК скрепляется более короткими сегментами ДНК, каждый из которых избирательно соединяется с определенными последовательностями более длинной нити. Этот инновационный процесс позволяет создавать множество замысловатых форм, напоминающих миниатюрную карту Америки или даже завораживающе вращающиеся нанотурбины.
В развернутом виде эта миниатюрная рука напоминает крест, каждый из ее пальцев длиной 71 нанометр (нанометр — это миллиардная доля метра) отходит от центральной «ладони». Примечательно, что каждый палец имеет трио суставов, зеркально отражая наши собственные человеческие пальцы.
Команда Ванга продемонстрировала необыкновенные возможности своего наносоздания с помощью серии экспериментов. Они закрепили частицы золота шириной от 50 до 100 нанометров, прикрепив к ним соответствующие полоски ДНК. Нанорука с ее гибкими пальцами легко зажимала их.
В ходе отдельного испытания команда Ванга снабдила пальцы дополнительными участками ДНК, способными цепляться за белок шипа вируса SARS-CoV-2. В результате, наноруки смогли «захватывать» вирусы, оставляя их бессильными, неспособными заразить клетки, выращенные для эксперимента.
Наноруки также спроектированы таким образом, чтобы излучать свечение, когда они связываются с определенным вирусом. Эта особенность потенциально может помочь в раннем обнаружении таких инфекционных агентов. Ванг и его команда изучают возможность использования этих наноустройств в качестве систем доставки лекарств.
Прочность, присущая структурам ДНК-оригами, является основным преимуществом для такого применения. В то время как обычная ДНК быстро разрушается под действием ферментов в крови, эти структуры остаются непоколебимыми. Кроме того, их долговечность можно продлить, используя ультрафиолетовый свет для создания дополнительных связей между нитями или заключив их в специальные полимеры, говорит Ванг.
В настоящее время проводятся испытания на животных различных наноструктур ДНК, добавляет Ванг.
Ранее Фокус писал об одном генетическом мифе. Эксперт поделилась фактами, опровергающими устоявшееся утверждение о «50-процентном обмене генами» между братьями и сестрами и другими близкими родственниками.