ریز رباتی از جنس DNA
پژوهشگران موفق به ساخت ریزرباتی از جنس دی اِن ای شدند که برای مطالعه فرایندهای سلولی به کار می‌ره.
این فرایندهای سلولی با چشم غیرمسلح قابل‌مشاهده نیستند و این ریزربات‌های نوآورانه مطالعه نیروهای مکانیکی که در سطح میکروسکوپی اتفاق می افتند و زیر‌بنای بسیاری از فرایندهای زیستی و آسیب‌شناختی هستندرو امکان‌پذیر میکنن.
سلول‌های ما در معرض نیروهای مکانیکی میکروسکوپی هستند که سیگنال‌های زیستی لازم برای بسیاری از فرایندهای سلولی رو فعال می کنند که در کارکرد نرمال بدن و یا در شکل‌گیری بیماری‌ها نقش دارند.
برای مثال، حس لامسه تا حدی مشروط به اعمال نیروهای مکانیکی بر گیرنده‌های سلولی خاص هست؛ این گیرنده‌ها علاوه بر لمس، به نیروهای مکانیکی هم حساس هستند و امکان تنظیم فرایندهای زیستی کلیدی مثل انقباض رگ‌های خونی، ادراک درد، تنفس و حتی تشخیص امواج صوتی رو فراهم می کنن.
از طرفی، اختلال عملکرد در حساسیت مکانیکی سلولی عامل بسیاری از بیماری‌ها مثل سرطان هست.
سلول‌های سرطانی پیوسته با خواص مکانیکی محیط اطراف خودشون سازگار می‌شن و این سازگاری تنها در صورتی امکان‌پذیر میشه که گیرنده‌های مکانیکی که اطلاعات رو به اسکلت سلولی منتقل میکنن، نیروهای خاصی رو تشخیص بدن.
در حال حاضر، دانش ما در خصوص مکانیزم‌های مولکولی که در حساسیت مکانیکی سلولی نقش دارند، محدود هست.
ماجرای این ریزربات از جنس دی اِن ای از اونجا شروع میشه که تیم پژوهشی مرکز اینسِرم، به منظور حل این محدودیت‌ها، تصمیم به استفاده از روش ساختارهای اوریگامی دی اِن ای گرفت.
این روش با استفاده از مولکول‌های دی اِن ای به عنوان ماده سازنده، امکان خودآرایی نانوساختارهای سه‌بُعدی به شکل‌های از پیش تعیین‌شده رو فراهم می‌کنه. در طول ۱۰ سال گذشته، این تکنیک به پیشرفت‌های بزرگی در زمینه فناوری نانو منجر شده.
این تکنیک به پژوهشگران اجازه می‌ده تا ریزرباتی متشکل از ساختارهای اوریگامی دی اِن ای با اندازه نانومتری طراحی کنن که مطابق با اندازه سلول‌های انسانی هست.
با تکیه بر این ساختار، برای اولین بار در تاریخ میشه نیرویی معادل ۱ پیکونیوتون (یک تریلینیوم نیوتون) رو اعمال و کنترل کرد. برای درک بهتر این مقیاس، بهتره بدونید که نیروی ناشی از فشردن سر خودکار با انگشت، برابر با یک نیوتن هست!
این اولین باری هست که یک شیء دی اِن ای محور با قابلیت خودآرایی و در قالب ریزرباتی از جنس دی اِن ای به دست انسان‌ها ساخته شده که می‌تونه چنین نیرویی رو با این دقت وارد کنه.
پژوهشگران ربات رو با مولکولی جفت کردند که گیرنده مکانیکی رو می‌شناسه و بر همین اساس ربات تونست به سمت برخی از سلول‌ها حرکت کنه و نیروهای لازم رو به گیرنده‌های مکانیکی مدنظر وارد کنه تا اونها رو فعال کنه.
این دستاورد ابزار ارزشمندی برای تحقیقات پایه محسوب میشه و به لطف #ریزربات از جنس دی ان اِی، پژوهشگران می‌تونن به طور دقیق بررسی کنن که در انواع فرایندهای زیستی و آسیب‌شناختی، هنگام اعمال نیرو، دقیقاً در چه لحظه‌ای، مسیرهای سیگنالی کلیدی در سطح سلولی فعال می‌شن.
همه توضیحات ...