پژوهشگران درحال ساخت نسل تازهای از رباتهای میکروسکوپی هستند که نه از فلز و پلاستیک، بلکه از رشتههای DNA ساخته میشوند. این رباتهای در مقیاس نانو میتوانند در جریان خون حرکت کنند، دارو را دقیقاً به محل هدف برسانند و حتی سلولهای سرطانی یا ویروسها را شناسایی و ردیابی کنند.
دانشمندان برای توسعه این رباتها، با الهام از رباتیک کلاسیک، مفاهیم مکانیکی را به مقیاس نانو منتقل کردهاند. آنها با استفاده از مفصلهای سخت، بخشهای انعطافپذیر و تکنیکهای الهامگرفته از اوریگامی DNA، سازههایی میسازند که میتوانند حرکات کنترلشده و تکرارپذیری انجام دهند. این ترکیب نوآورانه باعث شده DNA از یک ماده زیستی ساده، به یک پلتفرم رباتیک قابل برنامهریزی تبدیل شود.
کنترل حرکت در ابعاد نانو کار سادهای نیست. یکی از روشهای کلیدی که پژوهشگران توسعه دادهاند، فرایندی تحت عنوان «جابجایی رشته DNA» است که با استفاده از توالیهای ویژه DNA رفتار ربات را در نقش «سوخت» و «ساختار» برنامهریزی میکند.
علاوهبر کنترل شیمیایی، محرکهای فیزیکی مانند میدانهای الکتریکی، مغناطیسی و نور نیز در تعیین جهت حرکت این رباتها نقش دارند. ترکیب این روشها ابزار دقیقی برای هدایت رفتار ماشینهای DNA فراهم میکند.
کاربردهای بالقوه این فناوری بسیار گسترده است. در پزشکی، رباتهای DNA میتوانند نقش «یک جراح نانو» را ایفا کنند و دارو را با دقت بیسابقهای به بافت بیمار برسانند. برخی گروهها حتی در تلاش هستند این رباتها را برای بهدامانداختن ویروسهایی مانند SARS‑CoV‑2 به کار بگیرند.
فراتر از پزشکی، این رباتهای میکروسکوپی میتوانند بهعنوان ابزارهایی فوقدقیق برای ساخت حافظههای جدید، سامانههای محاسباتی و ادوات نوری پیشرفته بهکار گرفته شوند.
محققان میگویند برای غلبه بر محدودیتها به همکاری گسترده در رشتههای مختلف نیاز است. توسعه کتابخانههای استاندارد از «قطعات DNA»، استفاده از هوش مصنوعی برای طراحی و شبیهسازی، و پیشرفت در روشهای تولید زیستی از مهمترین مسیرهای پیش رو هستند. این اقدامات میتوانند مسیر را برای رباتهای DNA کاربردی در پزشکی، صنعت و فناوریهای آینده هموار کنند.
