Estamos compreendendo o micro

Nanorrobô de DNA encontra sua carga e leva até o destino

Com informações da Science -  15/09/2017

Ilustração conceitual dos nanorrobôs de DNA selecionando sua carga - os pesquisadores reconhecem que há uma considerável "licença artística" nessa ilustração, em comparação com as moléculas reais. 

[Imagem: Ella Maru Studio/Science]

Robô de DNA

Não faz muito tempo que os nanorrobôs de DNA deram seus primeiros passos e começaram a mexer os braços, mas parece que eles estão ficando bons nisso.

Anupama Thubagere, do Instituto de Tecnologia da Califórnia, reuniu várias abordagens que vêm sendo utilizadas na construção dessas nanomáquinas de DNA e construiu um "nanorrobô humanoide" - ele possui dois pés e dois braços, o que permite que ele ande e ainda carregue uma carga.

O robô se move ao longo de pistas fabricadas com a técnica de origami de DNA. Apenas um pé pode ficar ancorado a uma faixa da pista em um determinado momento; portanto, quando um pé pisa na pista, o outro fica livre.

Robô carregador

O nanorrobô anda aleatoriamente ao longo da pista até encontrar o objeto projetado para ser transportado, neste caso, uma molécula fluorescente ou uma cadeia de DNA que se liga aos braços do robô.

Ele pega a carga e continua a se mover sem rumo ao longo da pista, até encontrar uma fita de DNA sintetizada para ser seu objetivo - a fita-objetivo captura automaticamente a carga do robô.

Os minúsculos robôs apresentaram até 80% de chance de fazer uma entrega bem-sucedida.

Depois de cumprir sua tarefa, o robô fica livre para explorar outros locais na superfície da pista e pegar outra carga que ele encontre.

Melhorias e aplicações

O único inconveniente da técnica é que ela é extremamente lenta - cada passo do nanorrobô leva cinco minutos e o transporta a uma distância de seis nanômetros - ele não é tão rápido quanto os nanocarros, que já apostam corrida.

A equipe sugere que o tempo necessário para que os robôs entreguem a sua carga poderá diminuir drasticamente se eles forem equipados com "caudas" de cadeia simples, ou usando motores de proteínas programados pelo DNA. É o que eles pretendem fazer a seguir.

Embora o experimento por si só seja uma demonstração da sofisticação que a nanotecnologia atingiu, o objetivo final é ter usos práticos. Por exemplo, os robôs de DNA poderão ser usados para montar compostos químicos, reorganizar nanopartículas em circuitos eletrônicos ou para levar medicamentos pelo interior do corpo humano.

Bibliografia:

A cargo-sorting DNA robot
Anupama J. Thubagere, Wei Li, Robert F. Johnson, Zibo Chen, Shayan Doroudi, Yae Lim Lee, Gregory Izatt, Sarah Wittman, Niranjan Srinivas, Damien Woods, Erik Winfree, Lulu Qian
Science
Vol.: 357, eaan6558
DOI: 10.1126/science.aan6558