Зі сфери фантастики. Створено роботизовану "руку" з ДНК, щоб відловлювати віруси
Мікроскопічна роботизована рука зі спритними пальцями, здатна змінити медицину, захоплюючи віруси і доставляючи ліки прямо в клітини — це не фантастика, а найсучасніша реальність.
Нанорозмірна роботизована рука з чотирма гнучкими пальцями — дітище Ксіна Ванга та його команди з Університету Іллінойсу. Мініатюрна рука, зшита з тонких ниток ДНК, може похвалитися шарнірними пальцями, здатними захоплювати нескінченно малі об'єкти, такі як частинки золота або навіть віруси, пише New Scientist.
У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найцікавіші новини зі світу науки!
Техніка створення цієї руки заслуговує на окрему згадку, адже це ДНК-оригамі, де поодиноку, подовжену нитку ДНК скріплюють більш короткими сегментами ДНК, кожен з яких вибірково поєднують з певними послідовностями більш довгої нитки. Цей інноваційний процес дає змогу створювати безліч хитромудрих форм, що нагадують мініатюрну мапу Америки або навіть нанотурбіни, які обертаються, що зачаровують.
У розгорнутому вигляді ця мініатюрна рука нагадує хрест, кожен з її пальців довжиною 71 нанометр (нанометр — це мільярдна частка метра) відходить від центральної "долоні". Цікаво, що кожен палець має тріо суглобів, дзеркально відображаючи наші власні людські пальці.
Команда Ванга продемонструвала незвичайні можливості свого наностворення за допомогою серії експериментів. Вони закріпили частинки золота шириною від 50 до 100 нанометрів, прикріпивши до них відповідні смужки ДНК. Нанорука з її гнучкими пальцями легко затискала їх.
Під час окремого випробування команда Ванга забезпечила пальці додатковими ділянками ДНК, здатними чіплятися за білок шипа вірусу SARS-CoV-2. Зрештою, наноруки змогли "захоплювати" віруси, залишаючи їх безсилими, нездатними заразити клітини, вирощені для експерименту.
Наноруки також спроєктовані так, щоб випромінювати світіння, коли вони зв'язуються з певним вірусом. Ця особливість потенційно може допомогти в ранньому виявленні таких інфекційних агентів. Ванг і його команда вивчають можливість використання цих нанопристроїв як систем доставки ліків.
Міцність, притаманна структурам ДНК-оригамі, є основною перевагою для такого застосування. У той час як звичайна ДНК швидко руйнується під дією ферментів у крові, ці структури залишаються непохитними. Крім того, їхню довговічність можна продовжити, використовуючи ультрафіолетове світло для створення додаткових зв'язків між нитками або уклавши їх у спеціальні полімери, каже Ванг.
Наразі проводяться випробування на тваринах різних наноструктур ДНК, додає Ванг.
Раніше Фокус писав про один генетичний міф. Експертка поділилася фактами, які спростовують усталене твердження про "50-відсотковий обмін генами" між братами та сестрами та іншими близькими родичами.