Cỗ máy kích cỡ nano dựa trên cấu trúc DNA ứng dụng trong chẩn đoán, trị liệu

Các kỹ sư phân tử từ Đại học Arizona,ỗmáykíchcỡnanodựatrêncấutrúcDNAứngdụngtrongchẩnđoántrịliệlịch dương 2024 Đại học Bonn và Đại học Michigan (Mỹ) đã phát triển thành công một cỗ máy cực kỳ nhỏ, tương tự như robot phân tử, có thể di chuyển và hoạt động đồng bộ. Kết quả nghiên cứu được công bố ngày 19/10/2023 trên tạp chí khoa học Nature Nanotechnology. 

Nhóm nghiên cứu đã phát triển một cỗ máy nano theo cấu trúc DNA, với kích thước 70nm x 70nm x 12nm, sử dụng năng lượng hóa học để thực hiện các chuyển động có kiểm soát.

Bước đột phá này cho thấy tiềm năng tạo ra các thiết bị chính xác ở cấp độ nano, có thể ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau như công nghệcao, y học và khoa học vật liệu.

Cấu trúc của cỗ máy nano này bao gồm gần 14.000 nucleotide - đơn vị cấu trúc cơ bản của DNA. Peter Schulz – trưởng nhóm nghiên cứu Đại học Arizona, nhấn mạnh rằng nếu không có mô hình máy tính oxDNA mà nhóm của họ sử dụng, sẽ không thể mô phỏng chuyển động của cấu trúc nano như vậy. Ông nói: “Đây là lần đầu tiên chúng tôi thành công trong việc tạo ra một cỗ máy được kích hoạt bằng năng lượng hóa học dựa trên cấu trúc DNA. Chúng tôi mong muốn tạo ra những thiết bị nano phức tạp hơn nữa trong tương lai”.

Cơ chế hoạt động của cỗ máy giống như hệ thống cầm nắm, nhưng nhỏ hơn hàng triệu lần. Nó bao gồm hai tay cầm, được nối với nhau bằng một lò xo có hình chữ V. Peter Schulz cho rằng, đột phá này đầy hứa hẹn ứng dụng trong các lĩnh vực như chẩn đoán, trị liệu, robot phân tử và tạo ra các vật liệu mới.

(theo Nature)