I ricercatori delle università di New York e Ningbo, in Cina, affermano di aver creato minuscoli robot costruiti con il DNA in grado di riprodursi.
Tali nanorobot potrebbero un giorno lanciare missioni di ricerca e distruzione contro le cellule tumorali nel flusso sanguigno umano senza la necessità di un intervento chirurgico o raccogliere rifiuti tossici dall'oceano.
Il minuscolo meccanismo è così piccolo che 1.000 di essi potrebbero stare nella larghezza di un foglio di carta.
"I robot industriali su scala nanometrica hanno un potenziale come piattaforme di produzione e sono in grado di eseguire automaticamente compiti ripetitivi per gestire e produrre nanomateriali con precisione e accuratezza costanti", ha affermato Feng Zhou, ricercatore capo del progetto e membro dello staff del Dipartimento di Fisica e Scienze della New York University. l'Accademia cinese delle scienze.
Zhou ha affermato che i meccanismi larghi 100 nanometri manipolano diverse parti dei filamenti di DNA e li allineano correttamente in modo che possano essere “saldati” insieme e quindi passare alla fase successiva. Hanno ideato un nuovo mezzo per piegare il DNA in tre dimensioni che consente un'auto-replicazione illimitata.
La ricerca precedente sulla robotica del DNA era limitata alla costruzione 2D.
"La nostra introduzione della piegatura e del posizionamento precisi su più assi come strumento/tecnologia per la nanoproduzione aprirà la porta a nano e microdispositivi più complessi e utili", ha affermato Zhou.
In un'intervista con NewScientist, Andrew Surman, un professore di chimica specializzato in nanomateriali, ha dichiarato:"Assemblare questo tipo di cose è complicato... Il modo in cui le cose vengono ripiegate, sia nelle cose sintetiche che produciamo che nelle biomolecole, è davvero importante. Quando le cose sono piegati male, non funzionano."
Zhou ha affermato che il lavoro del suo team si basa su quattro decenni di progressi nella nanotecnologia del DNA. Ha notato una serie di invenzioni innovative, tra cui macchine, enzimi, autoreplicatori, computer e "camminatori" di acidi nucleici, applicazioni che coinvolgono la nanomedicina, il rilevamento diagnostico di campioni biologici e la nanorobotica.
"La nostra dimostrazione fa presagire nanomacchine e robot programmabili e controllati dalla luce e dal calore per la produzione su scala nanometrica di strutture e dispositivi biocompatibili su scala nanometrica", ha affermato.
Richard Handy dell'Università di Plymouth, in Inghilterra, che non ha partecipato allo studio, ha osservato:"Sarebbe un modo per aggiungere un enzima o una proteina a una cellula senza che il DNA della cellula abbia bisogno di produrla. che hanno carenze genetiche per cui non sono in grado di produrre un enzima, quindi questa potrebbe essere una terapia che costruirebbe l'enzima nel tessuto per loro se ci sono un sacco di persone con diabete di tipo 2 e problemi di secrezione di insulina , forse puoi ottenere uno di questi scaffold del DNA per produrre insulina."
La fantascienza ha affrontato lo sviluppo di dispositivi nanotecnologici, talvolta in racconti apocalittici.
K. Eric Drexler, un pioniere della ricerca sulle nanotecnologie, ha immaginato uno scenario da incubo nel suo libro del 1986 "Engines of Creation".
"Immaginate un replicatore del genere fluttuare in una bottiglia di sostanze chimiche, facendo copie di se stesso", ha detto. "Il primo replicatore assembla una copia in mille secondi, i due replicatori poi ne costruiscono altri due nei successivi mille secondi, i quattro ne costruiscono altri quattro, e gli otto ne costruiscono altri otto. Alla fine di dieci ore, non ci sono trenta- sei nuovi replicatori, ma oltre 68 miliardi. In meno di un giorno peserebbero una tonnellata; in meno di due giorni supererebbero la Terra."
Ha coniato l'ormai famoso termine "grey goo" che si riferisce alla replicazione catastrofica dei nanobot che alla fine consumano tutta la biomassa.
Il rapporto di Zhou, "Verso nanorobot industriali con DNA tridimensionale", appare in Science Robotics .
Ulteriori informazioni: Feng Zhou et al, Verso nanorobot industriali con DNA tridimensionale, Robotica scientifica (2023). DOI:10.1126/scirobotics.adf1274
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