Những nanobot origami DNA mới lưu trữ năng lượng và vận chuyển phân tử hàng hóa

Các nhà nghiên cứu từ Đại học Ludwig-Maximilians München, Đại học Emory và Georgia Tech đã phát triển một loại nanorobot tự động mới được cấu tạo từ các mảng origami DNA có thể tái cấu hình. Những nanobot này bao gồm các mạng lưới các đơn vị DNA hai trạng thái được kết nối, có thể được lập trình để phản ứng với các tín hiệu môi trường. Dựa trên công trình nền tảng từ phòng thí nghiệm của Yonggang Ke, nhóm nghiên cứu đã xem mỗi nút giao DNA như một đơn vị lập trình độc lập có khả năng thực hiện các chức năng như khóa, trì hoãn thời gian, truyền tín hiệu và giải phóng hàng hóa. Cách tiếp cận này biến các mảng DNA thành một dạng phần cứng lập trình được điều khiển bởi “phần mềm” phân tử. Một đổi mới then chốt là khả năng nạp trước các chuỗi DNA kích hoạt vào các mảng này, lưu trữ năng lượng dưới dạng ứng suất phân tử, cho phép nanobot hoạt động tự động mà không cần nguồn năng lượng bên ngoài liên tục—tương tự như một “chiếc xe lên dây cót” ở quy mô nano. Các mảng nano chứa hàng chục “chống nút giao” được kết nối với nhau, có thể giao tiếp và thực hiện các chuỗi tín hiệu và thay đổi cấu trúc phức tạp. Mỗi nút giao có thể độc lập kích hoạt tín hiệu hoặc...