2019. 04. 22. - 09:03
Élőlények tulajdonságaival ruházzák fel a robotokat?
A DNS egyedülálló természete segítségével alkottak a Cornell Egyetem mérnökei egyszerű, biológiai anyagokból épített gépeket – mindez a robotokhoz is felhasználható.
Különleges dologgal rukkoltak elő a Cornell Egyetem mérnökei: az emberi DNS különleges tulajdonságainak felhasználásával hoztak létre egyszerű gépeket, olyan anyagokból alkotva, amelyek rendelkeznek a bioanyagok tulajdonságaival.
Az ún. DASH-anyagok segítségével (DNS alapú hierarchikus összeállítás) a szakemberek DNS-matériát hoztak létre az anyagcsere képességeivel, mely szervezi és összeállítja saját magát.
„Mostanra bemutathatjuk egy teljesen új, életszerű anyag koncepcióját, melyet saját mesterséges anyagcseréje táplál. Nem olyasmit alkottunk, ami él, de anyagokat kreáltunk, melyek sokkal életszerűbbek, mint amelyek valaha is születtek mérnökök keze alatt” – mondta el Dan Lu, biológiai és környezetmérnök professzor.
Vadonatúj anyag született, mellyel életszerű robotok is alkothatók
A felfedezést a Science Robotics szaklap közölte.
Ahhoz, hogy fenntartsa magát, minden élő organizmusnak szüksége van egy rendszerre a változások kezeléséhez. Új sejteket kell formálni, a régieket és a hulladékot szükséges eltávolítani. A bioszintézis és a biológiai lebomlás az önfenntartás kulcselemei, melyek megkövetelik az anyagcserét formájuk és funkcióik fenntartásához.
Ezen a rendszeren keresztül a DNS-molekulákat hierarchikus módon szintetizálják, minták alapján összeállítják – s olyasmit kapnak, ami dinamikus, autonóm növekedési és bomlási folyamatot eredményez.
A DASH segítségével a Cornell mérnökei létrehoztak egy olyan biológiai anyagot, mely önállóan lép ki a nanoméretű építőelemekből és elrendezheti magát - először a polimerekre és végül a mezoszcál alakzatokra. Egy 55-nukleotid bázis magszekvenciából kiindulva a DNS-molekulákat több százezer alkalommal szaporították, mely hatására néhány milliméter méretű, ismétlődő DNS-lánc jött létre.
A reakcióoldatot ezután egy mikrofluid eszközbe injekciózták, mely biztosította a folyadékáramot és a bioszintézishez szükséges építőelemeket.
Amint az anyag átfolyt az anyag felett, a DNS saját új szálakat szintetizált.
„A tervek még mindig primitívnek mondhatók, de új útvonalat mutattak dinamikus gépek létrehozására biomolekulákból” – mondta el Dan Luo.
„Első lépésként a mesterséges anyagcserével életszerű robotokat építhetünk – emelte ki Shogo Hamada, Luo laboratóriumának előadója és kutatómunkatársa, a tanulmány társ-szerzője.- Egyszerű tervezésből is képesek voltunk kifinomult viselkedést létrehozni. A mesterséges anyagcsere új határt nyithat meg a robotika területén.”
László Adrienn
