Miniaturní robotická ruka z DNA dokáže uchopit i virus

Schopnost manipulovat s miniaturními částicemi v mikro nebo dokonce nano rozměrech je něco, co lidstvo stále ještě úplně uspokojivě neovládlo. Američtí vědci teď přišli s překvapivě jednoduchým řešením: napodobili lidskou ruku.

Zachytit virus pomocí miniaturní paže tvořené jediným vláknem DNA poskládaným jako origami do podoby čtyřprsté ruky se podařilo americkým vědcům z University of Illinois Urbana-Champaign. Cílem bylo vyrobit miniaturní nástroj, který bude schopný interagovat s viry, bude je pomáhat odhalovat a dokonce by mohl zabránit jejich vstupu do buněk – podobně, jako když si člověk zakryje ústa.

Vědci se při tvorbě tohoto nástroje inspirovali úchopovou silou lidské ruky a ptačích drápů. Výsledkem je „stroj“, kterému dali jméno NanoGripper, se čtyřmi ohebnými prsty a dlaní, vše v jedné nanostruktuře složené z jediného kusu DNA. Každý prst má tři klouby, stejně jako lidský prst. A má i podobnou pohyblivost.

Experiment vedený profesorem Xinem Wangem je už nyní tak úspěšný, že tým kolem něj má i smělejší cíle: nanoruka by mohla pohmatem rozpoznávat povrchové vlastnosti buněk a v sevřené pěstičce by přitom mohla svírat účinný lék. Výsledkem by tak mohlo být velmi přesné podávání léků například pro léčbu rakoviny.

Nanoruka
Zdroj: Science Robotics

DNA je skvělý stavební materiál

„Chtěli jsme vyrobit robota z měkkého materiálu v nanorozměrech s funkcemi uchopení, které dosud nikdo neviděl, pro interakci s buňkami, viry a dalšími molekulami pro biomedicínské aplikace,“ vysvětlil Wang. „DNA využíváme pro její strukturální vlastnosti. Je pevná, pružná, programovatelná. Přesto i v oblasti DNA origami jde o novinku, pokud jde o princip konstrukce. Skládáme jedno dlouhé vlákno DNA tam a zpět, abychom v jednom kroku vytvořili všechny prvky, statické i pohyblivé části,“ nastínil.

Prsty obsahují oblasti zvané DNA aptamery, které jsou speciálně naprogramovány tak, aby se vázaly na molekulární cíle a spustily ohyb prstů tak, aby se kolem cíle ovinuly. Na opačné straně, kde by bylo zápěstí, se může NanoGripper připojit k povrchu nebo jinému většímu komplexu pro biomedicínské aplikace, jako je snímání nebo dodávání léků.

Vědci to poprvé vyzkoušeli na proteinu hrotu viru, který způsobuje covid-19: a vše proběhlo v řadě experimentů přesně tak, jak autoři studie předpokládali.

Výběr redakce

Aktuálně z rubriky Věda

NASA mohla omylem kolonizovat Mars, naznačují vlastnosti „nesmrtelné“ bakterie

Americká vesmírná agentura NASA objevila před několika lety v opakovaně čištěné laboratoři bakterii, která přežila desítky pokusů o dezinfekci. Teď vědci popsali, jak to organismus dělá, a také potenciální dopady těchto schopností.
před 13 hhodinami

Vědci na Trutnovsku našli v trase D11 hromadné vojenské hroby z 18. a 19. století

Vědci v trase budoucí dálnice D11 v úseku mezi Jaroměří a Trutnovem objevili hromadné vojenské hroby z 18. a 19. století, které považují za mimořádný archeologický soubor doplňující poznání tehdejších válečných konfliktů. Kromě hrobu z druhé slezské války z roku 1745, o kterém již informovali, našli také tři z roku 1866.
před 16 hhodinami

Ničivé počasí v části Asie není náhoda, ale klimatické varování, tvrdí vědci

Jihovýchodní Asie letos čelí neobvykle silným bouřím. Počet obětí povodní a sesuvů půdy v Indonésii, na Srí Lance a v Thajsku dosud přesáhl 1400, přičemž více než tisícovka lidí se stále pohřešuje. V Indonésii zůstávají celé vesnice odříznuté od zbytku světa poté, co voda zničila mosty a silnice. Tisíce lidí na Srí Lance nemají přístup k pitné vodě, zatímco thajský premiér přiznal nedostatečnou reakci své vlády, píše agentura AP.
před 18 hhodinami

Stárnutí ženských vajíček se dá zvrátit, zjistili náhodou čeští vědci

Projevy stárnutí ženských vajíček, takzvaných oocytů, je možné zvrátit a jejich poškození opravit. To, co bylo dosud považováno za biologicky nemožné, dokázal mezinárodní tým vedený reprodukční bioložkou Helenou Fulkovou z Ústavu experimentální medicíny Akademie věd ČR, který o průlomu informoval v tiskové zprávě. Výsledky zveřejnil časopis Aging Cell. Podle vědců otevírají závěry práce nové otázky o biologii stárnutí a také prostor pro vývoj budoucích léčebných postupů.
před 19 hhodinami

Univerzitní spin-offy sílí. Pomáhají výzkumu a míří do světového byznysu

Univerzitní firmy, takzvané spin-offy, které vysokým školám přinášejí zisk, jsou v zahraničí běžné. V tuzemsku se tento model prosazuje pomaleji. Na konferenci v Ostravě, pořádané agenturou CzechInvest, zazněly příklady úspěšných firem, které dokážou z akademického výzkumu vytvořit mezinárodně konkurenceschopný produkt i finanční přínos pro vysoké školy.
před 20 hhodinami

Humanoidů v Číně vzniká spousta, kupuje je málokdo. Země se bojí bubliny

Čína vsadila na to, že se stane světovou velmocí v humanoidních robotech. Podle několika analýz ale možná přišla s touto technologií příliš brzy, protože reálně o ni není příliš zájem.
před 23 hhodinami

Cukry, „guma“ a prach mrtvých hvězd. Vědci prozkoumali vzorky z asteroidu Bennu

Když v září roku 2023 dostali vědci do rukou vzorky z mise Osiris-REx, která prostudovala temný asteroid Bennu, věděli, že drží poklad, jehož hodnota se nedá vyjádřit čísly. Analýza od té doby přináší pořád nová překvapení. Teď rovnou tři současně – a to ve formě informací o Sluneční soustavě a původu života. Vědci ve třech na sobě nezávislých studiích odhalili ve vzorcích cukry nepostradatelné pro život, v kosmu dosud nepozorovanou gumovitou látku a také nečekaně vysoký výskyt prachu vzniklého při explozích supernov.
3. 12. 2025

Borelie jsou mazané. Čeští vědci popsali první okamžiky infekce

Tým vědců z Biologického centra Akademie věd přinesl nové zásadní poznatky o tom, jak probíhá první fáze infekce lymské boreliózy těsně po přenosu z klíštěte.
3. 12. 2025
Načítání...