TECNOLOGIA: ROBOT "DNA" COSTRUITI IN POCHI MINUTI, CON UNA NUOVA TECNICA

 

I ricercatori della Ohio State University hanno recentemente compiuto un grande passo avanti nella progettazione di robot DNA e altri nano-dispositivi più complessi che mai, richiedendo solo pochi minuti per il completamento.

Fino ad ora, la costruzione di robot DNA era un processo manuale lento e noioso che richiedeva diversi giorni dall'inizio alla fine e consentiva non più di sei componenti schiaffeggiati insieme con giunti e cardini.

Per risolvere questo problema, il team di ricerca, guidato dall'ex dottorando in ingegneria Chao-Min Huang, ha sviluppato un nuovo strumento software chiamato MagicDNA che consente di costruire nano-dispositivi con più di 20 componenti, che sono più facili da controllare rispetto a I loro predecessori.

A differenza dei precedenti strumenti di progettazione, MagicDNA consente ai ricercatori di progettare nano-robot in 3-D senza doversi preoccupare di mappare modelli bidimensionali su uno spazio tridimensionale, che prima impediva loro di costruire dispositivi più complessi.

Inoltre, il software è stato sviluppato in modo tale che la progettazione potesse essere eseguita sia 'dall'alto verso il basso' che 'dal basso verso l'alto'.

La progettazione 'dall'alto verso il basso' funziona impostando prima i parametri geometrici complessivi e quindi automatizzando il processo di costruzione vero e proprio, mentre la progettazione 'dal basso verso l'alto' implica prendere singoli filamenti di DNA e organizzarli nella struttura desiderata con grande precisione.

L'utilizzo di entrambi gli approcci per lo stesso progetto offre ai ricercatori un controllo molto maggiore del prodotto finale.

Come dimostrazione, il team ha costruito una serie di dispositivi con bracci robotici in grado di raccogliere altri oggetti e una nanostruttura simile a un piano che è 1.000 più piccola della larghezza di un capello umano.

MagicDNA ha anche un modulo di simulazione che è fondamentale per costruire dispositivi più complicati: 'Man mano che si rendono queste strutture più complesse, è difficile prevedere esattamente come saranno e come si comporteranno', ha detto il coautore Carlos Castro. Non sapere come funzionerà un dispositivo nel mondo reale potrebbe far perdere molto tempo prezioso.

L'obiettivo finale di questo tipo di ricerca è costruire nano-robot in grado di rilevare i patogeni nel flusso sanguigno e isolarli o rilasciare farmaci specifici in modo mirato, ma senza richiedere procedure invasive.

Nel prossimo futuro, Carlos si aspetta che il software verrà utilizzato solo nelle università e nei laboratori di ricerca, ma potrebbe eventualmente essere implementato in ambienti clinici.

“C'è sempre più interesse commerciale per la nanotecnologia del DNA. Penso che nei prossimi 5-10 anni inizieremo a vedere applicazioni commerciali di nanodispositivi DNA e siamo ottimisti sul fatto che questo software possa aiutare a guidarlo '.

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