Ученые вручную создали наноробота из ДНК — он умеет ловить вирусы

Странное устройство буквально собрано из частей ДНК и напоминает руку с четырьмя пальцами. При этом оно обладает крошечными размерами и подходит для самых разных задач.

Ученые из Иллинойского университета вдохновились силой человеческой руки и захватом птичьих когтей, а после создали крошечного четырехпалого наноробота прямо из фрагмента ДНК. Более того, устройство, получившее название NanoGripper, смогло взаимодействовать с вирусами, распознавать клеточную поверхность, блокировать избранные частицы и доставлять лекарства прямо к цели.

«Мы хотели создать наноразмерного робота из мягкого материала с невиданными ранее функциями захвата, чтобы взаимодействовать с клетками, вирусами и другими молекулами для биомедицинских целей. Именно поэтому мы остановили свой выбор на ДНК благодаря ее структурным свойствам. Она прочная, гибкая и программируемая»

Син Вангпрофессор биоинженерии и химии в Университете Индианы

Робот NanoGripper состоит из 4 сгибающихся пальцев и ладони, объединенных в одну структуру из фрагмента ДНК. Каждая «конечность» имеет три сустава, а угол и степень сгибания зависят от ситуации. При этом на концах пальцев находятся так называемые ДНК-аптамеры, специально запрограммированные на поиск мишеней. А на противоположной стороне, где должно быть запястье, расположено крепление для различных поверхностей.

Но на самом изобретении ученые не остановились — при помощи NanoGripper и платформы фотонного кристалла для сенсоров они создали быстрый 30-минутный тест на COVID-19, не уступающий аналогам из клиник.

«Наш тест очень простой, поскольку мы определяем непосредственно интактный вирус. Когда тот попадает в руку NanoGripper, флуоресцентная молекула начинает испускать свет из-за светодиода или лазера. И когда большое количество таких молекул концентрируется на одном вирусе, он становится достаточно ярким в нашей системе обнаружения»

Брайан Каннингемпрофессор электротехники и вычислительной техники из Иллинойса

По словам авторов наноробота, NanoGripper будет использоваться для борьбы с самыми разными вирусами: гриппом, ВИЧ или гепатитом B. Кроме того, разработка отлично подходит для адресной доставки лекарств. Например, четырехпалую руку можно запрограммировать на выявление определенных маркеров рака, а после помещать в клетки-мишени нужный препарат для лечения.

Интересный факт: ученые создали новый тип миниатюрных роботов в стиле бархатного червя. Такие устройства могут подбирать, переносить и управлять объектами самых разных форм: от мягкого сыра до гаек и болтов.