Nanorobô industrial de DNA tridimensional. Crédito:Feng Zhou Pesquisadores de universidades de Nova York e Ningbo, na China, dizem ter criado pequenos robôs construídos a partir de DNA que podem se reproduzir.
Esses nanorrobôs poderiam um dia lançar missões de busca e destruição contra células cancerígenas na corrente sanguínea de um ser humano, sem a necessidade de cirurgia ou de coletar resíduos tóxicos do oceano.
O minúsculo mecanismo é tão pequeno que 1.000 deles caberiam na largura de uma folha de papel.
"Os robôs industriais em nanoescala têm potencial como plataformas de fabricação e são capazes de executar automaticamente tarefas repetitivas para manusear e produzir nanomateriais com precisão e exatidão consistentes", disse Feng Zhou, pesquisador principal do projeto e membro da equipe do Departamento de Física e Física da Universidade de Nova York. a Academia Chinesa de Ciências.
Zhou disse que os mecanismos de 100 nanômetros de largura manipulam diferentes partes dos filamentos de DNA e os alinham adequadamente para que possam ser “soldados” e então passar para a próxima etapa. Eles desenvolveram um novo meio de dobrar o DNA em três dimensões que permite uma auto-replicação ilimitada.
A pesquisa anterior em robótica de DNA foi limitada à construção 2D.
"Nossa introdução de dobramento e posicionamento precisos de múltiplos eixos como uma ferramenta/tecnologia para nanofabricação abrirá a porta para nano e microdispositivos mais complexos e úteis", disse Zhou.
Numa entrevista ao NewScientist, Andrew Surman, professor de química especializado em nanomateriais, disse:“Montar este tipo de coisas é complicado… A forma como as coisas são dobradas, tanto nas coisas sintéticas que fabricamos como nas biomoléculas, é realmente importante. estão dobrados errado, eles não funcionam."
Zhou disse que o trabalho de sua equipe se baseia em quatro décadas de avanços na nanotecnologia do DNA. Ele observou uma série de invenções inovadoras, incluindo máquinas, enzimas, auto-replicadores, computadores e "caminhantes" de ácidos nucleicos - aplicações envolvendo nanomedicina, detecção diagnóstica de amostras biológicas e nanorobótica.
"Nossa demonstração prenuncia nanomáquinas e robôs programáveis e controlados por luz e calor para produção em nanoescala de estruturas e dispositivos biocompatíveis em nanoescala", disse ele.
Richard Handy, da Universidade de Plymouth, Inglaterra, que não participou do estudo, observou:"Seria uma maneira de adicionar uma enzima ou proteína a uma célula sem que o DNA da célula precisasse produzi-la. Você tem pessoas que têm deficiências genéticas onde não são capazes de produzir uma enzima, então esta pode ser uma terapia que construiria a enzima no tecido para eles, se você tiver um monte de pessoas com diabetes tipo 2 e problemas de secreção de insulina. , talvez você possa obter uma dessas estruturas de DNA para produzir insulina."
A ficção científica abordou o desenvolvimento de dispositivos nanotecnológicos, por vezes em contos apocalípticos.
K. Eric Drexler, um pioneiro da pesquisa em nanotecnologia, imaginou um cenário de pesadelo em seu livro de 1986, "Engines of Creation".
“Imagine um replicador flutuando em uma garrafa de produtos químicos, fazendo cópias de si mesmo”, disse ele. “O primeiro replicador monta uma cópia em mil segundos, os dois replicadores constroem mais duas nos próximos mil segundos, os quatro constroem outras quatro e os oito constroem mais oito. seis novos replicadores, mas mais de 68 mil milhões em menos de um dia, pesariam uma tonelada;
Ele cunhou o agora famoso termo “gosma cinza”, que se refere à replicação catastrófica de nanorrobôs que, em última análise, consomem toda a biomassa.
O relatório de Zhou, "Rumo a nanorrobôs industriais de DNA tridimensionais", aparece na Science Robotics .
Mais informações: Feng Zhou et al, Rumo a nanorrobôs industriais de DNA tridimensional, Science Robotics (2023). DOI:10.1126/scirobotics.adf1274 Informações do diário: Ciência Robótica
