Kleine, logische Roboter in Kakerlaken injiziert

Nanotechnologie ist jetzt noch ein bisschen klüger.

Am Institut für Nanotechnologie und Advanced Materials an der israelischen Bar-Ilan Universität führte Ido Bachelet ein Team von Wissenschaftlern kleine Roboter, die auf chemische Signale reagieren und im Inneren ein lebendes Tier bedienen können zu bauen. Darüber hinaus können sie als Logikgatter, im Wesentlichen als echte Computer betrieben werden.

Das gibt die Nanobots – in der Größenordnung von Nanometern oder ein Milliardstel eines Meters – die Fähigkeit, spezifische Anweisungen, so dass sie programmierbare folgen. Solche winzigen Roboter könnte alles von Ziel Tumoren zu Gewebeschäden reparieren tun.

Die Experimentatoren verwendet eine Technik namens "DNA-Origami", die Roboter zu machen. DNA kommt in einer Doppel-Helix-Form lange Strings zu machen. Und wie Garn, die Zeichenfolgen verknüpft werden können zusammen, um verschiedene Formen zu machen. In diesem Fall die Forscher zusammen gestrickt DNA in eine Art Faltschachtel mit Deckel, einen Roboter namens eine "E" für "Effektor." Der "Deckel" geöffnet, wenn bestimmte Moleküle stieß. [Code des Lebens: Fotos von DNA-Strukturen]

Die Roboter wurden in eine Blaberus Discoidalis Kakerlake, eine Spezies, die allgemein verwendet als Tiernahrung für Reptilien injiziert. In jedem "Kiste" war eine andere Chemikalie, die die Hämolymphe Zellen erkannt, die die Schabe Version der weißen Blutkörperchen sind. Die Chemikalie im Feld würde an den Blutzellen binden.

Aber anstatt nur Injektion eine Art Roboter, die Wissenschaftler nutzten vier: "E", "P1", "P2" und "N" ("."

Die verschiedenen Roboter durchgeführt "Tasten", die "E" Roboter in Anwesenheit von einem oder mehreren chemischen Signale zu öffnen. Also, zum Beispiel ein Test war auf E-Roboter, die nur, wenn beide Signale geöffnet (nennen sie X und Y) waren anwesend. Die Mischung ermöglicht das E als Reaktion auf X eröffnen ist die P1-Roboter hinzufügen nur, beim Hinzufügen der P2 Roboter können die E-Roboter in Reaktion auf Y nur öffnen.

Das ist wie ein Logikgatter in einem Computer – ein und (X und Y) oder ein oder-Gatter (X oder Y).

Unterdessen halten die "N" Roboter E Bots aus der Öffnung, so dass sie wie die "Nicht" Tore in einem Computer funktionieren.

In Kombination kann all diese Roboter dann logische Operationen wie zählen die Anzahl der Wiederholungen, die eine bestimmte Chemikalie trifft den Roboter tragen die Nutzlast geliefert.

"Sie suchen mehr als eine AND-Operation können", sagte Shawn Douglas, Assistant Professor an der University of California, San Francisco, die mit Bachelet an ähnliche Projekte im Jahr 2012 am Harvard Wyss Institut gearbeitet. Douglas war nicht in der aktuellen Forschung beteiligt.

Darüber hinaus ist die Forschung zum ersten Mal jemand, dass diese besondere Art von Logic-System in lebenden Tieren gezeigt hat, sagte er, das ist ein erster Schritt in Richtung Versuch es heraus auf andere Arten.

Es gibt noch ein paar Fragen, die beantwortet werden, z. B. wie viele Nanomaschinen Douglas sagte in einem gegebenen Raum benötigt werden müssen. Eine Menge Arbeit bei anderen Tieren ist auch erforderlich, bevor diese Nanobots in die Klinik zu bekommen.

Die Studie ist in der 6 April-Ausgabe von Nature Nanotechnology detailliert.

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