Fransa INSERM'deki (Institut National de la santé et de la recherche médicale) araştırmacılar ve işbirlikçiler, “nano-vinç” adı verilen DNA tabanlı bir nanorobot geliştirdiler. Minik yaratım, DNA molekülleri ve bir “DNA origami” yaklaşımı kullanılarak yapılıyor. Minik robot o kadar küçük ki, bir hücre yüzeyine inebiliyor ve hücrenin üzerinde hareket eden mekanik kuvvetleri algılamak için kullandığı "mekanoreseptörler" ile etkileşime girebiliyor.
Robotlar, mekanoreseptörlere küçük kuvvetler uygulayarak araştırmacıların ortaya çıkan biyokimyasal ve moleküler değişiklikleri ölçmesine olanak tanıyor. Teknoloji, temel hücresel araştırmalar için kesinlikle yararlı olsa da, belirli hücresel reseptörlerle etkileşime girme yeteneği göz önüne alındığında, tıbbi uygulamalarla benzer nanorobotların yolunu da açabilir.
Araştırmacılar, teknolojilerini “programlanabilir DNA origami tabanlı moleküler aktüatör” olarak tanımladılar ve buna nano-vinç adını verdiler. Üç DNA origami yapısından oluşuyor, hücre yüzeyine inebiliyor ve hücresel reseptöre 1 piconewtonluk bir kuvvet uygulayabiliyor. Bunu perspektife koymak gerekirse, bu bir Newton'un 1 trilyonda biridir ve 1 Newton, bir kalemin üst kısmına tıkladığınızda yaklaşık olarak parmağınızın uyguladığı kuvvettir.
Robotlar, aynı anda birkaç mekanoreseptörü etkinleştirebiliyor ve hedefleme özgünlüğünü sağlamak için alıcıları tanıyan ve bunlara bağlanan öğeleri birleştirebiliyor. Bu tür bir özgüllük, eğer teknoloji gelecekte tıbbi alana ilerlerse, terapötik etkiler elde etmek için diğer reseptörleri aktive etmede çok yararlı olabilir.
Araştırmacılar için bir sonraki adım, nanorobotları vücutta yaşadıkları enzimatik yıkımlardan korumak, böylece mümkün olduğunca uzun süre işlevsel kalabilmeleri. Yeni cihazların tasarımcılarından biri olan Gaëtan Bellot, “Piconewton kuvvetlerinin in vitro ve in vivo uygulamasını sağlayan bir robot tasarımı, bilim camiasında artan talebi karşılıyor ve büyük bir teknolojik ilerlemeyi temsil ediyor. Ancak, robotun biyouyumluluğu hem in vivo uygulamalar için bir avantaj olarak kabul edilebilir hem de DNA'yı bozabilen enzimlere duyarlı bir zayıflığı temsil edebilir.”
“Bu yüzden bir sonraki adımımız, robotun yüzeyini enzimlerin etkisine daha az duyarlı olacak şekilde nasıl değiştirebileceğimizi incelemek olacak. Ayrıca, bir manyetik alan kullanarak robotumuzun başka aktivasyon modlarını bulmaya çalışacağız.” dedi.
Robotlar, mekanoreseptörlere küçük kuvvetler uygulayarak araştırmacıların ortaya çıkan biyokimyasal ve moleküler değişiklikleri ölçmesine olanak tanıyor. Teknoloji, temel hücresel araştırmalar için kesinlikle yararlı olsa da, belirli hücresel reseptörlerle etkileşime girme yeteneği göz önüne alındığında, tıbbi uygulamalarla benzer nanorobotların yolunu da açabilir.
Araştırmacılar, teknolojilerini “programlanabilir DNA origami tabanlı moleküler aktüatör” olarak tanımladılar ve buna nano-vinç adını verdiler. Üç DNA origami yapısından oluşuyor, hücre yüzeyine inebiliyor ve hücresel reseptöre 1 piconewtonluk bir kuvvet uygulayabiliyor. Bunu perspektife koymak gerekirse, bu bir Newton'un 1 trilyonda biridir ve 1 Newton, bir kalemin üst kısmına tıkladığınızda yaklaşık olarak parmağınızın uyguladığı kuvvettir.
Robotlar, aynı anda birkaç mekanoreseptörü etkinleştirebiliyor ve hedefleme özgünlüğünü sağlamak için alıcıları tanıyan ve bunlara bağlanan öğeleri birleştirebiliyor. Bu tür bir özgüllük, eğer teknoloji gelecekte tıbbi alana ilerlerse, terapötik etkiler elde etmek için diğer reseptörleri aktive etmede çok yararlı olabilir.
Araştırmacılar için bir sonraki adım, nanorobotları vücutta yaşadıkları enzimatik yıkımlardan korumak, böylece mümkün olduğunca uzun süre işlevsel kalabilmeleri. Yeni cihazların tasarımcılarından biri olan Gaëtan Bellot, “Piconewton kuvvetlerinin in vitro ve in vivo uygulamasını sağlayan bir robot tasarımı, bilim camiasında artan talebi karşılıyor ve büyük bir teknolojik ilerlemeyi temsil ediyor. Ancak, robotun biyouyumluluğu hem in vivo uygulamalar için bir avantaj olarak kabul edilebilir hem de DNA'yı bozabilen enzimlere duyarlı bir zayıflığı temsil edebilir.”
“Bu yüzden bir sonraki adımımız, robotun yüzeyini enzimlerin etkisine daha az duyarlı olacak şekilde nasıl değiştirebileceğimizi incelemek olacak. Ayrıca, bir manyetik alan kullanarak robotumuzun başka aktivasyon modlarını bulmaya çalışacağız.” dedi.
Bu rehber yardımcı oldu mu?
DoktorClub’da Keşfet
