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

Češi používají čím dál víc antibiotik. Má to značná rizika

Skutečná spotřeba antibiotik v Česku za posledních pět let výrazně narostla. Podle dat Státního ústavu pro kontrolu léčiv (SÚKL) vzrostl počet spotřebovaných denních dávek z 52 na 73 milionů ročně. Česká lékárnická komora upozorňuje, že tento trend odráží zhoršující se situaci v léčbě infekcí a současně zvyšuje pravděpodobnost vzniku antibiotické rezistence.
před 9 hhodinami

Šimpanzi mění názory dle argumentů. Lépe než tříleté děti

Lidé dělají chyby, prakticky pořád. Jednou větší, jindy menší. Dokáží se z nich ale (v ideálním případě) poučit. Mezinárodní vědecký výzkum teď popsal, že tuto schopnost nemají jen lidé, ale také šimpanzi. V experimentu prokázali, že mohou změnit svůj názor na základě síly dostupných důkazů, což je klíčová vlastnost racionálního myšlení.
před 11 hhodinami

V ženě s husou archeologové našli nejstarší doklad o vztahu lidí a zvířat

Izraelští vědci našli, prostudovali a popsali pravěkou sošku, která zobrazuje ženskou postavu, jíž na zádech sedí husa. Podle archeologů je zcela mimořádná jak zpracováním, tak i příběhem.
před 13 hhodinami

Nacionalismus na talíři. Historici analyzovali gastrodiplomacii

Hostina se správně zvoleným jídlem může prolomit diplomatické bariéry, špatně vybrané menu je ale schopné naopak vztahy mezi státy vyhrotit. A volba pokrmu může posloužit i jako nenápadný, ale o to silnější signál druhé straně, popisují historici, kteří zkoumali sto let diplomatických hostin.
před 15 hhodinami
Načítání...