Do juče naučna fantastika – mikroskopski roboti stvoreni od DNK molekula koji mogu da hodaju, okreću se, pa čak i stvaraju majušne produkte sopstvene proizvodnje na nano skali, postali su deo naše stvarnosti.

Ove zapanjujuće spravice, opisane u časopisu „Nature“, mogle bi jednog dana da se pretvore u armije robota hirurga, sposobnih da čiste arterije u ljudskom telu ali i da prave kompjuterske komponente (ili da ubijaju po naređenju…).

Tim naučnika sa univerziteta Kolumbija, uspeo je da stvori nanopauka obima jedva 4 nanometra. To je veličina 100.000 puta manja od prečnika ljudske dlake.

Nanopaukovi se kreću duž trake napravljene od priljubljenih nizova DNK, što je u suštini preprogramirani kurs. Traka koristi dvostruki heliks molekula DNK – strukturu koju čine četiri hemijska elementa poprečno uparena.

„Raspakivanjem“ DNK dobija se traka koja se može koristiti na isti način kao zupci u mehanizmu časovnika. Zubac se pomera po ostalim zupčanicima i uklapa se sa njima. Pomoću niti koji korespondiraju sa sekvencama trake, robot se može navesti da hoda i okreće se levo ili desno, s obzirom da ga biohemijski privlači sledeći, odgovarajući deo.

„Telo“ nanopauka čini protein po imenu streptavidin. Na telo su prikačene tri „noge“, jednostrane niti enzimske DNK, koje se savijaju a zatim i seku određene sekvence DNK. Četvrta noga je nit koja služi da pauka učvrsti na početnoj poziciji.

„Kada se robot pusti sa početne pozicije oslobađanjem odgovarajuće niti, počinje da prati traku vezujući se za nju i sekući niti DNK“, kaže vođa naučnog tima sa Kolumbije, dr Milan Stojanović.

Kada se nit jednom preseče, noga se pruža ka sledećem odgovarajućem delu DNK trake. Na taj način, nanopauk se navodi trasom koju su unapred odredili naučnici. Može se dogoditi da robot naleti na deo DNK za koji se može vezati ali ga ne može preseći. U tom trenutku, nanorobot je zaustavljen i ostaje nepokretan.

Da bi posmatrali kretanje nanopauka, naučnici koriste specijalni mikroskop na kome se vidi da molekularni roboti slede četiri različite putanje.

Molekularni roboti inače privlače veliku pažnju zbog svoje sposobnosti da osete sopstvenu okolinu i reaguju na nju. Na primer, oni mogu da primete markere bolesti na površini ćelije, odluče da li je ćelija kancerogena i da li je stoga treba uništiti, a zatim da ćeliju ubiju.

DNK nanoroboti koji su stvoreni prethodnih godina nisu uspevali da naprave više od nekoliko koraka, kaže Hao Jan, profesor sa državnog univerziteta Arizona. „Ovaj nanopauk može da hoda oko 100 nanometara, što otprilike predstavlja 50 koraka!“

U sledećoj fazi naučnici će pokušati da ubrzaju nanopauka i da mu usavrše progaram kako bi duž trake mogao da izvrašava više komandi i da donosi više odluka.

U istom broju časopisa „Nature“, Nejdrijen Simen i njegove kolege sa njujorškog univerziteta, tvrde da su uspeli da stvore prototip molekularne fabrike. Oni su naveli DNK robote pomoću hemijskih komandi da na različite načine rasporede čestice zlata. Ovi DNK radnici su prošli pored tri vrste DNK mašina koje su im isporučile tovar nanočestica zlata. Nanoradnici su ih prenosili pomoću svoje tri „ruke“.

„Ovo je prvi puta da je za određene operacije iskorišćen sistem nanomašina umesto pojedinačnih uređaja. To je fantastičan napredak u evoluciji DNK tehnologije“, tvrdi Lojd Smit sa univerziteta Viskonsin u komentaru teksta objavljenog u „Prirodi“ (Nature).

Širom sveta se u istraživanje nanoproizvoda ulaže preko 100 milijardi evra svake godine. Ovaj podatak je objavila organizacija „Projekat novih nanotehnologija“, koja se bavi ekološkim i zdravstvenim uticajima ove nove tehnologije na čoveka…