Naukowcy wykorzystali klocki LEGO do zbudowania robota, który potrafi odpowiednio odwirować próbkę badawczą. Efektem tego procesu jest stworzenie origami DNA, a samo urządzenie stanowi tańszą alternatywę dla drogiego mieszadła gradientowego.
Tradycyjny proces wytwarzania DNA origami
DNA origami jest sposobem na tworzenie przestrzennych struktur o bardzo niewielkich wymiarach, które plasują się w skali nanometrów. Twory te mogą znaleźć zastosowanie m. in. do transportowania molekuł substancji aktywnych w konkretne lokalizacje w ludzkim organizmie. Choć ta ciekawa metoda została wynaleziona już ponad dekadę temu, teraz temat powraca.
Naukowcy z Arizona State University opracowali innowacyjne rozwiązanie do tworzenia origami z DNA. Struktury mogą być teraz tworzone za pomocą robotów, ale nie byle jakich, a wykonanych z popularnych zestawów klocków LEGO.
Przed laty odkryte rozwiązanie tworzenia samo składających się nanostruktur jest skomplikowane i wymaga precyzyjnego oczyszczenia. Proces opiera się o wirowanie i realizowany jest za pomocą drogiego mieszadła gradientowego. Dlatego też naukowcy rozpoczęli poszukiwania metody, mogącej nieco zredukować koszt wytwarzania DNA origami.
W jaki sposób robot z LEGO wspomaga tworzenie origami DNA?
Robot złożony z klocków LEGO otrzymał imię Marvel i został wyposażony pojedyncze ramię, które jest w stanie w umiejętny sposób ustawiać cylindryczne probówki, wypełnione materiałem DNA. Naczynia pozostają zamknięte i bezpiecznie przymocowane, zanim proces wirowania zostanie uruchomiony. Po odpowiednim umieszczeniu rurek dochodzi do ich powolnego obracania, jednak ruch z pionu do poziomu wykonywany jest szybciej, co sprawia, że substancja dzieli się na warstwy wewnątrz rurek, tworząc gradient.
Urządzenie, pozwalające na tworzenie origami DNA, wymagało zainstalowania dwóch silników LEGO. Pierwszy z nich odpowiedzialny był za ustawianie, natomiast drugi obracanie. Uchwyt na probówkę natomiast został opracowany przy użyciu drukarki 3D. Sprzęt sprawdza się w specjalistycznym zastosowaniu, a przy okazji jest tańszy od robotów tworzonych wyłącznie w tym celu.
To jeden z niewielu przykładów tego, w jaki sposób różnego rodzaju technologie mogą sprawić, by utworzyć zaawansowany sprzęt, jednak zdecydowanie mniejszym kosztem.
