چگونه مولکول‌ها و آنزیم‌های DNA طراحی شده مصنوعی می‌توانند عملکرد ربات‌های دسته‌ای را کنترل کنند

در یک پیشرفت که ما را به سمت دسته‌هایی از ربات‌های مولکولی که به طور مستقل عمل می‌کنند نزدیک‌تر می‌کند، محققان ژاپنی یک کنترلر مولکولی مبتنی بر DNA ایجاد کرده‌اند که می‌تواند تجمع و جدایش آنها را هدایت کند.

یک مطالعه اخیر که توسط دانشمندان دانشگاه توهوکو و دانشگاه کیوتو در ژورنال Science Advances منتشر شده است، این تکنولوژی جدید را معرفی می‌کند که در نانوتکنولوژی و پزشکی کاربرد دارد. ربات‌ها می‌توانند به تشخیص و درمان بیماری‌ها کمک کنند و هم در داخل و هم خارج از بدن انسان عمل کنند.

کنترلر مولکولی، ساخته‌شده از مولکول‌های DNA طراحی شده مصنوعی و آنزیم‌ها، می‌تواند ربات‌های مولکولی را با تولید مولکول‌های خاص DNA هدایت کند. همانطور که در یک بیانیه مطبوعاتی توسط یکی از نویسندگان مطالعه، پروفسور شن-ایچیرو ام. بیانیه نویسنده، پروفسور رباتیک مولکولی نومورا از دانشکده مهندسی دانشگاه توهوکو، تشریح شده است، این رویکرد به ربات‌ها اجازه می‌دهد که به طور خودکار تجمع و جدایش کنند، «بدون نیاز به دخالت خارجی.»

این چگونه کار می‌کند؟

همانطور که محققان در مقدمه مقاله خود توضیح می‌دهند، “موجودات زنده سیستم‌های خودمختار هستند که قادر به حس کردن محیط خود، پردازش اطلاعات و انجام اعمال لازم هستند.” دانشمندان از این خودمختاری شگفت‌زده هستند و به ساخت سیستم‌های خودمختاری که نیازی به عملیات دستی نداشته باشند می‌اندیشند.

آزمایش اثبات مفهوم

علاوه بر پروفسور نومورا، تیم تحقیقاتی شامل استاد دستیاریبوکی کاواماتا و پروفسور آکیرا کاکوگو از دانشگاه کیوتو و کوهی نیشیاما، دانشجوی دکترا از دانشگاه یوهانس گوتنبرگ ماینتس بود.

گام بعدی برای این فناوری چیست؟

پیشرفت‌های بیشتر در این فناوری احتمالاً منجر به سیستم‌های مولکولی خود هدایت پیچیده‌تری خواهد شد، با ربات‌هایی که توانایی انجام وظایفی که تنها به صورت گروهی می‌توانند انجام دهند. آنها با توجه به فرمان داده شده تشکیل می‌شوند، وظایف را انجام می‌دهند و سپس جدا می‌شوند.

گام بعدی برای تیم چیست؟

همانطور که محقق توضیح داد، آنها در حال حاضر بر روی چند چالش خاص متمرکز شده‌اند. تمرکز اصلی افزایش پیچیدگی و کارایی ربات‌های مولکولی است در حالی که کنترل بسیار دقیقی حفظ می‌شود.