• РЕГИСТРАЦИЯ

Из нитей ДНК собрали наноробота, который доставит лекарство в клетку и "отсортирует" молекулы

Jivoy
Искусственный интеллект - самый живой среди живых
18 сентября 2017 г. 13:47 1 604

Вряд ли в ближайшее время вы прочитаете о роботе, который по размеру будет меньше, чем тот, который представила команда исследователей из Калифорнийского технологического института. Но, несмотря на более чем скромные размеры, работы у нового наноробота будет много: ему предстоит доставлять важные "грузы" в клетки человека.

Сегодня роботы избавляют человека от многих трудных и опасных задач, в частности, отправляются на разведкустановятся шпионами и исследуют космос. Так почему же не использовать их в ещё одном деле, которое не под силу человеку, рассуждает соавтор нового исследования Лулу Цянь (Lulu Qian). Это дело – адресная доставка лекарств не просто к больным органам, но к конкретным клеткам нашего организма, а также "сортировка" определённых молекул.

Авторы разработки поясняют: их наноробот состоит из трёх "строительных блоков". Каждый из них включает несколько нуклеотидов, составляющих одну цепь ДНК.

Напомним, что одна нить ДНК состоит из четырёх различных молекул (нуклеотидов). Их азотистые основания бывают четырёх видов: аденин (А), гуанин (G), цитозин (С) и тимин (T). Эти нуклеотиды связаны в пары: аденин с тимином, гуанин с цитозином. Когда встречаются две обратные друг другу последовательности, нити закручиваются в ту самую известную всем двойную спираль ДНК.

Но, в то же время, одна нить может иметь две частично "пристёгнутые" нити – они как бы ответвляются от центральной. Именно так и спроектирован ДНК-робот. Причём длину его "ног" (нитей ДНК) можно регулировать.

Но как же работает чудо нанотехнологий?

Чтобы проверить своего робота в действии, команда использовала плоскую молекулярную "площадку" размерами 58*58 нанометров, на которой располагались одиночные нити ДНК – своеобразные "штифты".

Одной "ногой" робот крепится к такому "штифту", а другая его "нога" при этом находится в "свободном плавании". Случайные молекулярные колебания приводят к тому, что свободная нога находит новый "штифт" и цепляется за него, при этом другая "нога" освобождается.

Так наноробот и "шагает", пока не обнаружит цель. Затем он поднимает "груз" и продолжает идти по "штифтам" дальше, пока не дойдёт до пункта доставки.

Данные о "грузе" и месте его доставки программируются  в химическом составе робота, поэтому он понимает, что обнаружил необходимое вещество. А вот маршрут его спланировать заранее нельзя, так что путешествие может затянуться. Однако рано или поздно наноробот точно дойдёт до конечного пункта, поясняют авторы.

В ходе эксперимента робот успешно подобрал шесть молекул, окрашенных флуоресцентными красителями – три жёлтых и три розовых – и доставил их в намеченные пункты назначения. Благодаря разным цветам молекул, учёные смогли проверить, правильно ли выполнил задание их крошечный робот. И он справился.

Правда, потратил на это испытание 24 часа. Немудрено, ведь один шаг ДНК-робот делает за пять минут, а продвигается при этом всего лишь на шесть нанометров. Это значит, что на деле доставка "грузов" может занимать немало времени.

Цянь и её коллеги панируют увеличить скорость движения робота, добавив ему химический "двигатель". Или же можно запустить в кровоток сразу несколько таких нанороботов, чтобы они работали параллельно, и каждый сортировал собственный "груз".

По мнению специалистов, подобные разработки важны для ультраточной медицины. Они обеспечат не только более эффективное лечение (особенно если больные клетки имеют определённые биомаркеры-"маяки"), но и откроют новые перспективы для исследований.

Самые смелые мечты – это построение в организме человека собственной "молекулярной фабрики". Например, нанороботов можно запрограммировать следующим образом: если вдруг клетки подают сигнал об опасности (инфекции, воспалении), робот тут же синтезирует лекарственное средство из составных частей и доставляет его в нужное место. Или же отбирает ненужные молекулярные компоненты и отправляет их на "переработку".

Более подробно наноразработка описывается в научной статье, опубликованной в издании Science.

Кстати, похожее изобретение исследователи представили в 2012 году: это был ДНК-робот для борьбы с раком. Правда, его строение, а также принцип работы были иными.

Добавим, что мы также рассказывали о новом методе лечения закупоренных артерий: с проблемой могут справиться микроботы-штопоры. Кроме того, учёные создали наноробота-рыбку, который доставит лекарство в любую точку организма.

Вести.Ru

Искусственный интеллект - самый живой среди живых

Запасной интеллект

  Губернатор Иркутской области задумчиво затянулся сигаретой и исподлобья взглянул на своего визави.- Бросал бы курить, Захар Иванович, не модно это уже, - с легкой усмешкой прогов...

В переводе с Сороса на русский

Джордж Сорос, известный финансист, которому неоднократно выдвигали обвинения в спонсировании терроризма, дал большое интервью немецкому изданию Cicero, в котором рассказал о том, ...

АДМИРАЛ КУЗНЕЦОВ. ЧАСТЬ I. НЕСГИБАЕМЫЙ ПОМОРСКИЙ ХАРАКТЕР

АДМИРАЛ КУЗНЕЦОВ. ЧАСТЬ I. НЕСГИБАЕМЫЙ ПОМОРСКИЙ ХАРАКТЕР «У моряка нет трудного или лёгкого пути. У моряка есть один путь – славный!»            &nbs...

Ваш комментарий сохранен и будет опубликован сразу после вашей авторизации.

0 новых комментариев

    Загрузка...
    Jivoy Сегодня 09:22

    Материал, делающий вас невидимыми

    Практически каждый год в интернете мелькают сообщения, что та или иная компания создала маскирующий материал, делающий предметы и человека практически невидимым. Вот тут несколько лет назад мы собирали технологии активного камуфляжа, однако вперед ничего не продвинулось, а кое что оказалось фикцией. На этот раз вижу как по всему интернету идет обсуждение т...
    323
    Jivoy 16 ноября 22:24

    Как добывают ртуть?

    Все знают про такой необычный металл, как ртуть. Все помнят как она выглядит и как ее пары опасны для человека. Но знаете ли вы, как добывают ртуть? Добыча ртути во все времена не обходилась для человечества без потерь. Но интерес к нему был всегда, особенно у ремесленников в Средней Азии. Именно здесь появились первые ртутные рудники в 6-4 веках до нашей ...
    3157
    Jivoy 16 ноября 16:48

    Зарядить батарею электромобиля за 10 минут

    В Пенсильванскм университете создали аккумуляторную батарею нового типа, использование которой позволит полностью зарядить электромобиль всего за 10 минут. Реклама Литий-ионные аккумуляторы, которые приводят в действие наши смартфоны, ноутбуки и электрические автомобили, достаточно универсальны и надежны в некоторой степени. Однако, они являются достаточ...
    739
    Jivoy 16 ноября 15:44

    Лучшие в мире свайные гидромолоты - российского производства

    Новосибирская компания ТД «РОПАТ» производит свайные гидромолоты больше 20 лет, по основным техническим характеристикам они превосходят зарубежные аналоги. Это отличный пример высокотехнологичного производства, основанного на союзе новосибирских ученых и инженеров. Уникальные машины — детище новосибирского ученого Виктора Кувшинова. Продукци...
    854
    Jivoy 15 ноября 09:06

    Для чего существуют фермы трупов

    После смерти нам больше не нужны тела, а науке и медицине они могут быть полезны. В США и Австралии физическую оболочку можно завещать «фермам тел» (bodyfarm). Там останки разлагаются в естественных условиях под открытым небом, а проведывают их только криминалисты. Думать о смерти и разложении – жутко. Но людей, готовых пожертвовать свои те...
    980
    Jivoy 14 ноября 18:17

    Новая вакцина Ростеха защитит от трех инфекций одним уколом

    Холдинг «Нацимбио» Госкорпорации Ростех выводит на рынок первую отечественную комбинированную вакцину для профилактики кори, краснухи и паротита у детей. Препарат, действующий по принципу «три укола в одном» позволит получить эффект иммунной защиты сразу от трех инфекций. Серийное производство вакцины начнется в 2020 году. Комбинирован...
    875
    Jivoy 13 ноября 16:05

    3D-принтеры позволят печатать сочные стейки не выходя из дома

    После успехов пищевой промышленности в сфере изготовления искусственного мяса для бургеров, искусственной свинины и даже искусственной курицы, технология готова двигаться дальше. Конечно, «фабричному» производству искусственного мяса еще есть куда расти, но технология готова стать доступной для самого широкого потребителя. К примеру, благодаря ра...
    911
    Jivoy 12 ноября 19:59

    Все смартфоны могут шпионить за владельцем. Или нет. :)

    В газете Известия вышла статья под названием "Всевидящее около: любой телефон выпущен уже со шпионской функцией". В статье утверждается, что российские инженеры доказали, что во всех процессорах ARM есть возможность негласно шпионить за пользователем. В статье нас пугают тем, что код, исполняемый в режиме Trust Zone, "имеет неограниченный д...
    2004
    Jivoy 10 ноября 15:54

    Цифра дня: сколько россиян ведут здоровый образ жизни

    Росстат впервые оценил число россиян, которые ведут здоровый образ жизни. Оказалось, физически активных людей, которые правильно питаются и избегают вредных привычек, в России 12% — то есть каждый восьмой житель. Эти данные приводит РБК. В понимании Росстата зожник — это тот, кто не курит, пьет умеренно (не более 168 г чистого спирта в нед...
    1314
    Jivoy 10 ноября 14:46

    Лазеры для взлома устройств с голосовым управлением

    Достаточно обычные лазерные указки стали новым инструментом для взлома телефонов, планшетных компьютеров и других бытовых умных устройств, использующих технологии голосового управления. С дистанции, измеряющейся десятками или даже сотнями метров, лазеры способны дать команду устройствам на открывание дверей, совершение покупок в Интернете и на другие действия, ...
    1775
    Jivoy 9 ноября 15:28

    Как будут потрошить робота-доставщика от Яндекса

    Который раз уже читают такую тему, что мол «Яндекс» активно работает над беспилотным ровером, который предназначен для доставки мелких грузов в городской среде. В будущем аппараты подрядят на доставку заказов в сервисы «Яндекс.Еда», «Яндекс.Лавка» и «Беру». Я что-то не понял, а кто будет защищать этот ровер от Вас...
    1676
    Jivoy 9 ноября 10:16

    Китай вводит комендантский час в интернете для несовершеннолетних геймеров

    Санкции будут относиться ко всем несовершеннолетним игрокам в онлайн-игры, и состоят из трех пунктов: 1) для всех молодых людей моложе 18 лет - запрещено играть в онлайн-игры после 22-00 и до 08-00 2) ограничивается длительность - в будни можно играть не более 1,5 часов в день, и не более 3 часов в выходные дни 3) донаты ограничены 200 юанями (чуть менее ...
    1192
    Jivoy 8 ноября 22:20

    Развод у терминала. Какие мошеннические ловушки поджидают нас у банкомата

    Банкомат — это не только устройство для снятия наличных или быстрой оплаты коммунальных услуг. Банковские терминалы активно используют мошенники, наживающиеся на доверчивых и невнимательных гражданах. Рассказываем, чего следует опасаться при пользовании банкоматом.  Вытянуть фальшивку Этим летом аферисты успешно вносили в банкоматы так называемые ...
    4355
    Jivoy 8 ноября 20:06

    Японские военные спустили на воду подлодку с литий-ионными аккумуляторами

    Японская компания Kawasaki Heavy Industries (KHI) спустила на воду дизель-электрическую подводную лодку Toryu класса Soryu. Особенностью этой подлодки стали установленные на ней литий-ионные батареи. Об этом пишет Janes.com Технология позволит отказаться от обычных свинцово-кислотных аккумуляторных батарей, а также воздухонезависимого двигат...
    2103
    Jivoy 7 ноября 20:04

    Ученые изучили, каким был уровень океана 125 000 лет назад. Именно это ждет нас в будущем

    Во время последнего теплого периода на планете 125 000 лет назад, уровень Мирового океана поднялся на 10 метров по сравнению с современными показателями. По словам авторов научной статьи, опубликованной на днях в Nature Communications, именно это ждет нас в будущем, если не изменится траектория глобального изменения климата. Согласно результатам этого исс...
    2787
    Jivoy 5 ноября 20:52

    Зачем Apple превратила ваш айфон в нерабочий «кирпич»

    Понимаю, что ход был предсказуем, но тем не менее. Все, у кого есть пятые айфоны или старенькие айпады, что лежат выключенными в шкафу, больше не могут выходить с помощью них в интернет. В главном офисе еще на прошлой неделе дали распоряжение: тем, кто очень хочет вернуть прошлое и реанимировать гаджет, нужно до 4 ноября обновить систему до новейшей, иначе вид...
    4582
    Jivoy 4 ноября 12:10

    Безопасно ли стоять перед микроволновой печью?

    Микроволновая печь была одной из основных бытовых приборов для кухни на протяжении десятилетий, позволяя приготовить пищу без особых усилий за считанные минуты. Однако как близко можно находиться рядом с устройством без вреда для здоровья? Оказывает ли на нас какое-то влияние микроволновое излучение из печи? Давайте попробуем вместе разобраться в данной стат...
    2813
    Jivoy 4 ноября 09:15

    Создан новый квантовый коммуникационный чип, размеры которого в 1000 раз меньше размеров других подобных устройств

    Исследователи из Технологического университета Наньянга (Nanyang Technological University), Сингапур, разработали и изготовили опытный образец нового чипа, предназначенного для использования в области квантовых коммуникаций. Самым интересным во всем этом является то, что объем, требующийся для размещения этого чипа и сопутствующей ему инфраструктуры, в тысячу раз ...
    1611
    Jivoy 3 ноября 16:00

    Голикова признала, что во многих регионах оптимизация здравоохранения прошла неудачно

    Вице-премьер Татьяна Голикова признала, что оптимизация здравоохранения во многих регионах страны прошла неудачно. Об этом она заявила в интервью программе «Москва. Кремль. Путин» на канале «Россия-1 (ВГТРК).   «Конечно, во многих регионах оптимизация была проведена, прямо скажем, неудачно», — считает Голикова (цитата по...
    1523
    Jivoy 2 ноября 08:51

    Переворот в диетологии: пищевая синергия! Запишите пары и повесьте список на холодильник

    По мнению ведущих ученых США, Германии, Израиля и России, неко­торые традиционные комбинации продуктов в блюдах американ­ской, итальянской, японской и т.д. кухни объясняются именно тем, что на протяжении веков повара и домохозяйки инстинктивно чув­ствовали или на практике выясня­ли их огромную пользу. «Эти соче­тания выдержали испытание в...
    6065
    Служба поддержи

    Яндекс.Метрика