Nanofrontiere della robotica: un robot fatto di DNA mosso da remoto.

Costruendo robot come questi grazie a strutture di DNA, si potrà presto agire direttamente su atomi e molecole.

Origami di DNA sono stati utilizzati per costruire molte cose su scala nanometrica — da minuscole ciambelle, agli orsacchiotti, ma anche una mini-Gioconda.

Il rendering DNA della Monna Lisa sviluppato al Caltech, visto con il microscopio atomico. (credit: Qian laboratory)

Ma realizzare una forma tridimensionale non è come costruire una macchina o un robot. Ora, gli scienziati hanno dimostrato di poter controllare un braccio di DNA su scala nanometrica dall’esterno.

La tecnica si basa sulla naturale carica negativa del DNA. In questo setup (che è praticamente tutto DNA), il braccio di 25 nanometri è composto da eliche di DNA a doppio filamento piuttosto rigido. È collegato a una piccola piattaforma di DNA attraverso un singolo filamento flessibile di DNA. I ricercatori hanno applicato una carica al sistema per spostare il braccio e potrebbero seguirne la posizione utilizzando segnali fluorescenti captati al microscopio.

In alcuni esperimenti, il movimento del braccio è stato fermato da brevi fili di DNA che sporgevano perpendicolarmente dalla piattaforma. Il braccio poteva muoversi solo se la carica lo spingeva a lasciar andare questi fili complementari e solo in posizioni assegnate. Questo ha dimostrato che il braccio potrebbe non solo girare intorno, ma potrebbe anche essere guidato a punti specifici, il team riporta in Science.

E quando si è spostato, si è mosso rapidamente: ogni cambiamento di posizione ha richiesto solo qualche millesimo di secondo — 1 milione di volte più veloce rispetto alle precedenti nanotecnologie del DNA. Questo movimento controllato di un robot a scala nanometrica può essere combinato con altre tecnologie che permettono al DNA di raccogliere e rilasciare molecole, aprendo la porta ai materiali di stampa 3D dell’atomo.

Inoltre, una serie di questi bracci potrebbe essere controllata a distanza per la produzione di farmaci, come un impianto robotizzato su scala nanometrica per l’industria farmaceutica.

Qui il video che mostra il nuovo nano-braccio di DNA:


Tradotto in Italiano. Articolo orginale: Science


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