Технология днк-оригами позволит управлять функциями человеческого организма

Технология днк-оригами позволит управлять функциями человеческого организма

Ученые создали на базе нитей ДНК программируемых нанороботов, каковые смогут трудиться в живых клеток. Потенциал новой разработке огромен: от лечения и диагностики онкологических болезней, до контроля поведения человека.

Команда исследователей из Университета Бар-Илан в Израиле удачно показала возможность применения нитей ДНК для нанороботов, функционирующих в живого таракана. По словам разработчиков, через 5 лет подобные разработки возможно будет использовать и к людям.

В собственной работе, размещённой в Nature Nanotechnology, ученые обрисовывают процесс создания нескольких нанороботов на базе нитей ДНК, введенных в живых тараканов. Нанороботы трудились совместно, как единый компьютер, имеющий возможность оказывать влияние на функции организма посредством разных молекул.

Прошлые изучения продемонстрировали, что нити ДНК возможно программировать, создавая из них несложные компьютерные цепи, талантливые делать элементарные математические задачи. Израильские ученые в первый раз показали возможность аналогичного программировании конкретно в живого организма.

Потенциал нанороботов из ДНК огромен, к примеру они смогут обнаруживать и самостоятельно уничтожать раковые клетки, либо посредством особых ферментов «атаковать» токсичные молекулы, к примеру алкоголя, защищая организм от отравления. Кроме этого, в будущем, нанороботы имели возможность бы производить транквилизаторов и молекулы антидепрессантов в ответ на состояние агрессии – в некоторых случаях это возможно хорошей альтернативой колониям и вторым исправительным учреждениям, ограничивающим свободу.

Через 5 лет разработка ДНК-оригами разрешит руководить функциями людской организма

Нити ДНК смогут быть запрограммированы благодаря их естественной способности реагировать на разные белки. В новом изучении ученые «размотали» нити ДНК, а после этого «связали» их в новую структуру наподобие коробки-оригами.

                   В взятую «коробку» поместили по одной химической молекуле. Ученые создали пара вариантов таких «коробок», взаимодействующих между собой и белками в таракана.

Суть этих манипуляций в том, дабы создать пара сценариев, каковые машинально откроют «коробку» при столкновении с определенными белками. Добавление нескольких наноструктур, взаимодействующих с белками, разрешает расширить количество возможностей нанороботов.

К примеру возможно создать сценарий, в котором «коробка» выпустит молекулу при обнаружении сходу трех видов белков. Наряду с этим один белок возможно естественным, а два вторых – принесенными нанороботами других типов.

За счет сочетания аналогичных комбинаций возможно осуществлять сверхсложное программирование сети нанороботов.

Несложнее говоря, несложные ДНК-устройства смогут проводить разные вычислительные операции в живого организма. Возможно это позволяет создать в организма неестественную сигнальную сеть, реагирующую на самые различные раздражители и талантливую мгновенно вмешиваться в функции организма.

Посредством существующих разработок, к примеру оптогенетики либо вживляемых сенсоров, эту сеть возможно соединить с внешними электронными устройствами, к примеру с целью своевременного обнаружения тех либо иных показателей заболеваний.

На протяжении опытов, исследователи «настроили» ДНК-оригами для соединения с молекулами гемолимфы, каковые находятся в сосудистой совокупности таракана. Все вводимые в таракана нанороботы были помечены флуоресцентным маркером, и исследователи сказали, что все роботы исправно делали заложенную в них программу и открывали «коробку» в соответствии со сценарием.

Опыты были такими успешными, что ученые выразили уверенность в проведении опробований разработки на людях в течение 5 лет.

Биологические совокупности являются наборами молекул, каковые перемещаются и взаимодействуют между собой. Клетки делают сложные процессы, строго осуществляя контроль эти сотрудничества.

Создание автомобилей, талантливых руководить данными сотрудничествами позволяет создавать сложные логические схемы, регулирующие функции организма.

Источник: earth-chronicles.ru

Хай-тек новости. Выпуск №6


Читать также:

Читайте также: