robogeek.ru

все о роботах и робототехнике

edu.robogeek.ru

все об обучении робототехнике

Молекулярные роботы ремонтируют структуры ДНК

В новом исследовании рассматриваются миниатюрные роботы на основе структуры ДНК. Они имеют подобие рук и ног, способны сортировать и доставлять молекулярные блоки. Такие ДНК-роботы могут использоваться для перестановки нано-частиц в цепочках, сборки терапевтических композиций и отдельных молекулярных компонентов среди мусора для переработки.

Также они способны доставить медицинские препараты в требуемую часть тела, как заявляют исследователи из Калифорнийского технологического института в Пасадене.

«Если мы действительно освоим способы разработки молекулярных механизмов, то сможем отправлять роботов не только в недоступные удаленные миры, но и в нано масштабные пространства, например, в артерии для кровотока», - говорит ведущий специалист исследования Лулу Цянь, доцент биоинженерии.

Новые роботы состоят из трех базовых модулей, которые представляют собой короткие фрагменты ДНК. Один модуль представляет собой «ногу» с двумя «ступнями» для передвижения. Другой модуль – это «рука» с «кистью» для захвата груза. И последний модуль может распознать конкретные точки доставки и заставить запястье освободить груз в этих местах.

Ученые использовали роботов, которые перемещались по плоскому фрагменту размером 58х58 нанометров, собранному и скрепленному из нити ДНК. Робот мог перемещаться по пластине на двух ногах в случайном направлении. Длина ноги и ступня робота определяли длину его шага, в данном случае это 6 нанометров. Когда робот ДНК сталкивался на пластине с молекулами для транспортировки, он захватывал их рукой и перемещал до тех пор, пока не обнаруживал точку доставки, к которой груз мог бы прилипать.

В качестве груза ученые использовали флуоресцентные молекулы, которые можно легко отслеживать. К тому же они были помечены нитями ДНК, удобными для захвата руками робота. В экспериментах роботы обследовали фрагмент ДНК в виде пластины и сортировали два разных груза: три флуоресцентные желтые и три флуоресцентные розовые молекулы, которые были случайным образом размещены на поверхности ДНК в двух зонах. Исследователи отмечают, что отдельные роботы могут круглосуточно сортировать эти молекулы с 80% успехом, а добавление роботов сокращает время доставки.

Хотя этот новый молекулярный механизм не является первым роботом ДНК, данная работа «является одним из первых шагов к разработке строительных блоков для универсальных ДНК-роботов, - говорит Цянь. Мы показали, как сложная задача сортировки грузов и потенциально многие другие задачи в масштабе ДНК могут быть запрограммированы для роботов, используя для этого очень простые модульные строительные блоки. Это также первый пример, показывающий, как несколько роботов коллективно выполняют одну и ту же задачу».

Ученые отмечают, что их ДНК-роботы могут адаптироваться к работе со многими видами грузов, и несколько роботов могут сортировать разные материалы параллельно. В последующем такие роботы могут обладать несколькими руками для одновременного переноса нескольких молекул.

А дополнительные модули к молекулярным роботам помогут им двигаться быстрее или позволят отмечать места, где они были, и следовать в дальнейшем по таким дорожкам подобно муравьям, которые находят прямые пути между гнездом и пищей. Исследователи заинтересованы в добавлении простой связи между роботами, чтобы они могли совместно выполнять более сложные задачи.

Комментарии

(0) Добавить комментарий

Ищите команду разработчиков? Не можете найти робота для своих нужд? Пишите нам!

Для обратной связи укажите ваш E-mail, он будет доступен только администратору. Так вы сможете оперативно узнать, когда ответ на ваш вопрос будет опубликован

Новые комментарии

Управлять страной - дело техники (буквально)
Взрослый Гость
11.12.2017
11:12:52
Детский сад и абсолютная некомпетентность.
В Москве прошел рэп-баттл искусственных интеллектов (+видео)
Гость
08.12.2017
02:01:57
Круто! До чего дошел прогресс))