Immagina di voler costruire un'intricata opera di architettura, come un castello.

Ora immagina che, una volta riuniti tutti i suoi singoli componenti, il castello si costruisce automaticamente. Finalmente, immagina che questo castello sia così piccolo da essere misurato sulla stessa scala del DNA, virus e piccole molecole.

Sei appena entrato nel mondo su scala nanometrica in cui vive Eric Henderson. E se questo suona come una magia per te, forse non sei lontano dal bersaglio.

"È la magia di come funziona il DNA, "ha detto Henderson, un professore di genetica, sviluppo e biologia cellulare alla Iowa State University.

Henderson, insieme alla sua ex studentessa Divita Mathur, studia come costruire nanomacchine che potrebbero avere applicazioni mediche nel mondo reale un giorno o l'altro. Lui e Mathur hanno recentemente pubblicato un articolo nella rivista peer-review Rapporti scientifici descrivendo lo sforzo riuscito del suo laboratorio di progettare una nanomacchina in grado di rilevare un modello del virus Ebola.

Ha detto che una macchina del genere si sarebbe rivelata preziosa nel mondo in via di sviluppo, dove l'accesso alle apparecchiature mediche diagnostiche può essere raro. Ha detto che la sua nanotecnologia potrebbe essere fabbricata a buon mercato e distribuita facilmente. Utilizzato in combinazione con un'app per smartphone, quasi chiunque potrebbe utilizzare la tecnologia per rilevare l'Ebola o un numero qualsiasi di altre malattie e agenti patogeni senza la necessità di strutture mediche tradizionali.

Il trucco sta nel capire le regole che governano il funzionamento del DNA, ha detto Henderson.

"È possibile sfruttare quel set di regole in modo da creare vantaggi per la medicina e la biotecnologia, " Egli ha detto.

L'iconica struttura a doppia elica del DNA significa che un filamento di DNA si legherà solo con un lato complementare. Anche meglio, quei fili compatibili si trovano automaticamente, come un castello che si costruisce. Henderson ha sfruttato quegli stessi principi per le sue nanomacchine. I componenti, una volta aggiunto all'acqua e poi riscaldato e raffreddato, trovarsi e assemblare correttamente senza ulteriori sforzi da parte dell'individuo che distribuisce le macchine.

E quanto "nano" è una nanomacchina? Henderson ha affermato che circa 40 miliardi di singole macchine stanno in una singola goccia d'acqua.

Le macchine fungono da strumento diagnostico che rileva alcune malattie a livello genetico. Per il documento pubblicato di recente, Henderson e Mathur, ora ricercatore post-dottorato presso il Center for Biomolecular Science and Engineering presso il Naval Research Laboratory di Washington, DC, progettato le macchine per cercare segni di Ebola, sebbene gli esperimenti nello studio abbiano utilizzato una versione simulata del genoma virale e non la cosa reale. Henderson ha impiegato un sistema fotonico incorporato che verifica la presenza delle molecole bersaglio. Se le macchine fiutano quello che stanno cercando, il sistema fotonico lampeggia una luce, che può essere rilevato con una macchina chiamata fluorimetro.

Henderson ha detto che questo tipo di tecnologia potrebbe essere modificata per trovare certi tipi di molecole o agenti patogeni, consentendo praticamente a chiunque, ovunque per eseguire test diagnostici senza accesso alle strutture mediche.

Prevede anche un momento in cui architetture simili su nanoscala potrebbero essere utilizzate per fornire farmaci esattamente dove devono andare al momento giusto. Queste nanomacchine, costruito dal DNA, essenzialmente incapsula il farmaco e lo guida verso il suo obiettivo.

Henderson ha affermato che tali progressi non sono così lontani dalla portata della medicina moderna. Richiede solo che gli scienziati del settore pensino in piccolo. davvero piccolo, in questo caso.