Výzkumníci z Basileje sestrojili znovupoužitelný nanorobot s DNA „suchým zipem“

Výzkumníci z Basilejské univerzity ve Švýcarsku vyvinuli modulárního nanorobota, který využívá komplementární řetězce DNA k autonomnímu spojení svých komponent, což je konstrukce, kterou přirovnávají k miniaturní lunární raketě. Systém, publikovaný v časopise Advanced Functional Materials, snížil v laboratorních testech životaschopnost rakovinných buněk na 16 % během 72 hodin.sflorg+2

Dvoudílný stroj

Nanorobot se skládá z magnetického pohonného modulu a kapsle s nákladem spojených systémem, který tým nazývá „molekulární suchý zip“ na bázi DNA. Komplementární řetězce DNA na obou modulech zajišťují, že se samy sestaví programovatelným způsobem a zůstanou stabilně spojené.sflorg

Kapsle s nákladem obsahuje čtyři polymerní váčky v nanoměřítku, které chrání zapouzdřené enzymy. Molekuly mohou vstupovat póry, být zpracovány enzymy a jejich produkty uvolněny do okolního prostředí. „Předchozí nanoroboti jsou často navrženi pouze pro jeden konkrétní úkol,“ uvedla profesorka Cornelia Palivan, která výzkum vedla. „Náš modulární systém lze naopak přizpůsobit různým aplikacím.“sflorg

Zabíjení rakovinných buněk v laboratoři

Tým testoval systém na rakovinných buňkách HeLa. Nanoroboti vybavení dokovacími biomolekulami se shromáždili na površích buněk a po naplnění potřebnými enzymy lokálně produkovali protirakovinný lék. „Lék může mít koncentrovaný lokální účinek, pokud použijeme našeho nanorobota k jeho cílenému zacílení na rakovinné buňky,“ řekla Dr. Voichita Mihali, hlavní autorka studie.sflorg

Protože je pohonný modul magnetický, lze nanoroboty po dokončení úkolu získat zpět. Výzkumníci prokázali, že mohou moduly oddělit, znovu naplnit kapsle s nákladem a znovu je spojit – funkce znovupoužitelnosti s potenciální hodnotou pro průmyslovou katalýzu a sanaci životního prostředí.youtube+1

Širší vyhlídky

Práce byla provedena v rámci Švýcarského národního centra kompetence ve výzkumu molekulárních systémů a Švýcarského institutu nanověd ve spolupráci s Heidelberskou univerzitou. I když použití u lidí zůstává dlouhodobým cílem, platformu lze přizpůsobit různým oblastem pouhou úpravou kapsle s nákladem – což z ní činí všestranný nástroj pro cílenou medicínu, katalýzu a čištění vody.myscience+1