Nanotechnologia

Naukowcy odkryli sposób na dokonywanie obliczeń za pomocą nano- i mikrocząstek dzięki reakcjom biochemicznym, które zachodzą między biomolekułami, co pozwoli na konstruowanie efektywnych nanorobotów medycznych.

Badania opierają się na koncepcji wykorzystania biomolekuł jako urządzeń informatycznych. Wielu naukowców uważa, że operacje logiczne wewnątrz komórek lub w sztucznych systemach biomolekularnych to sposób na kontrolowanie procesów biologicznych i tworzenie mikro-i nanorobotów, które mogą m.in. w sposób zaplanowany dostarczać leki do określonych tkanek.

Przeprowadzanie obliczeń logicznych za pomocą biomolekuł znajdujących się w komórkach, czyli bioinformatyka, to obiecująca i szybko rozwijająca się dziedzina nauki. Obecnie badania skupiają się na tzw. bioinformatyce zewnątrzkomórkowej, ponieważ na zewnątrz komórek nie istnieją naturalne struktury (jak DNA), które mogłyby pomóc w dokonywaniu obliczeń. Nowy projekt badawczy wykorzystuje więc nano- i mikrocząstki.

Nanocząstki pokryto powłokami, które „rozpadają się” w niejednakowy sposób pod wpływem różnych kombinacji sygnałów – sygnał to interakcja nanocząstek z określoną substancją. Na przykład, w celu wykonania operacji logicznej „i” kulistą nanocząstkę pokryto warstwą cząsteczek o mniejszych średnicach. Występują dwa typy cząsteczek, które reagują tylko na określony sygnał; po zetknięciu się z dwiema różnymi substancjami odrywają się od większej nanocząstki. Usunięcie zewnętrznej powłoki odsłania aktywne elementy wewnątrz cząsteczki i umożliwia interakcję. W ten sposób otrzymuje się jeden sygnał odpowiedzi na dwa sygnały.

Do łączenia nanocząstek wyselekcjonowano określone antyciała. Kombinacja różnych typów nanocząstek i przeciwciał pozwala na dokonanie różnych operacji logicznych, dzięki czemu będzie można tworzyć nanocząstki (jako nanobioroboty), które precyzyjnie zlokalizują i zniszczą komórki rakowe, nie uszkadzając zdrowych tkanek.

Źródło artykułu: www.azonano.com

Źródło ilustracji: commons.wikimedia.org