ساخت یک نانو ربات که می تواند عملکردهای سلولی را نظارت کند


در یک مطالعه جدید، محققان دانشگاه های Inserm، Montpellier و CNRS سعی کرده اند یک ربات کوچک از DNA بسازند. فرآیندهای سلولی تجزیه و تحلیل دقیق تر این “نانو ربات” جدید امکان مطالعه دقیق تری از نیروهای مکانیکی اعمال شده به سلول ها در سطح میکروسکوپی را فراهم می کند که برای بسیاری از فرآیندهای بیولوژیکی و فیزیولوژیکی مهم است.

محققان این مطالعه موفق به ساخت یک نانو ربات متشکل از سه ساختار اوریگامی DNA شده اند که با اندازه یک سلول انسانی در مقیاس نانومتری مطابقت دارد. همچنین این اولین بار است که کاری بر اساس DNA انسان می تواند با چنین قدرتی انجام شود 1 پیکونیوتون (یک تریلیون نیوتن) کار می کند.

کاربرد یک نانو ربات ساخته شده از DNA دانشمندان

یافتن چنین موادی برای تحقیقات پایه بسیار مفید است، زیرا می توان از آن برای درک بهتر مکانیسم های مولکولی درگیر در حساسیت مکانیکی سلول و کشف گیرنده های سلولی جدید که به نیروهای مکانیکی حساس هستند استفاده کرد. با استفاده از این ربات، دانشمندان همچنین می توانند با دقت بیشتری بررسی کنند که در چه زمانی انرژی اعمال می شود، مسیرهای سیگنالینگ کلیدی برای بسیاری از فرآیندهای بیولوژیکی و فیزیکی در سطح سلول فعال می شوند.

سلول ها در معرض نیروهای مکانیکی میکروسکوپی هستند که باعث ایجاد سیگنال های بیولوژیکی می شوند که برای انجام بسیاری از فرآیندهای طبیعی بدن یا کمک به ایجاد بیماری های خاص مورد نیاز است. به عنوان مثال، حس لامسه تا حدی به اعمال نیروهای مکانیکی به گیرنده های سلولی خاص مرتبط است. همچنین این گیرنده ها که به اثرات مکانیکی حساس هستند می توانند سایر فرآیندهای ساختاری مهم مانند انقباض عروق خونی، درد، تنفس و یا حتی تشخیص امواج صوتی در گوش را تنظیم کنند.

در حال حاضر، اطلاعات موجود در مورد این مکانیسم های مولکولی بسیار محدود است و اگرچه تکنیک های زیادی برای بررسی آنها وجود دارد، آنها علاوه بر هزینه بودن، استاندارد آنها را بیاورید

اکنون برای ارائه جایگزینی جدید، این گروه تحقیقاتی تصمیم گرفته اند از روش اریگامی DNA برای بررسی ساختار میکروسکوپی سلول ها استفاده کنند. این اجازه می دهد تا نانوذرات سه بعدی را در یک شکل از پیش تعیین شده با استفاده از مولکول DNA به عنوان ماده ساختمانی جمع آوری کنید.