Эра наномедицины началась
Американцы создали нанороботов, которые умеют не только ходить, но и перемещать грузы, например молекулы лекарств.
Сильно научные и малонаучные фантасты не первый год описывают, как будут выглядеть нанороботы. Такие микроскопические механизмы с манипуляторами и антеннами, как муравьи, путешествующие по нашим сосудам или даже клеткам. На самом деле все не так. Нанороботами, как и следовало ожидать, стали живые молекулы.
Молекулы, передвигающиеся внутри клетки, известны давно. Например, по цепочке ДНК, как по рельсам, "ездит" фермент ДНК-полимераза, копируя наследственный материал в процессе деления клеток. А еще внутри клетки молекулы динеин и кинезин перевозят различные "грузы" для ее нужд.
Наноробот состоит из самого робота-движка и системы управления, так называемой ДНК-оригами. Это прямоугольная плоская сетка, сотканная из нитей одноцепочечной ДНК. По ней разбросаны "хлебные крошки" - точки, по которым роботу нужно пройти весь маршрут. Сам он состоит из молекулы белка, к которой прикрепили четыре "ножки" - кусочки ДНК-рестриктазы, фермента, который умеет разрезать молекулу ДНК. Как только "ножка" по принципу комплементарности (это основной принцип построения ДНК из четырех нуклеотидов, по которому аденин всегда соединяется с тимином, а гуанин - с цитозином) соединяется с какой-то ниткой ДНК-оригами, она разрезает нить и в этом месте отсоединяется от поля. Освободившаяся нога ищет, куда бы ей шагнуть, нащупывает новую "хлебную крошку"... Раз за разом повторяя эти операции, робот перемещается вперед, назад, может поворачивать и останавливаться - так, как это задано сеткой. Авторы назвали свое детище "паучком", но на самом деле его движения больше всего похожи на перемещение обезьяны по джунглям, когда она использует все четыре конечности. В экспериментах наноробот "проходил" до 50 шагов, преодолевая расстояние в 100 нанометров, пишет Nature. Для сравнения: толщина волоса составляет 50 000 нм.
Второй робот отличается меньшей самостоятельностью, но зато способен собирать и переносить грузы. У него тоже четыре ноги, но в основном состоянии робот неподвижен. Однако стоит добавить в оригами "топливные" нити - одиночные нити ДНК определенной последовательности, - как он тоже начинает движение. Ученые контролируют его перемещение, добавляя в среду тот или иной тип "топливных" нитей. По тому же принципу присоединяют к роботу и грузы - молекулы лекарств или диагностикумов.
В будущем нанороботов можно будет использовать для диагностики болезней на уровне клеток и для доставки в них лекарств. Правда, сами авторы изобретения говорят, что на это уйдет еще лет сто.
