Nanoragni chirurghi con le zampe di DNA

nanoragno
Nano spider

Nanoragni proteici che camminano su binari di DNA o che sanno lavorare tutti insieme per un oboettivo comune: sono gli ultimi risultati della ricerca nanotecnologica  che per cercare "il sempre più piccolo" si spinge ai confini della biologia.
(Focus.it, 3 giugno 2010)


Un team di scienziati della Columbia University di New York ha costruito quello che probabilmente è il più piccolo robot immaginabile dall'uomo:  un ragno 100.000 volte più piccolo di un capello umano. Ma se state pensando a microscopici ingranaggi e bulloni invisibili siete completamente fuori strada perchè le nano creature di Milan Stojanovic e dei suoi colleghi sono state realizzate utilizzando come elementi base delle molecole di DNA.

Binari molecolari
Il corpo del micro-robot è costituito da una comune proteina, la streptovidina, alla quale sono attaccate le quattro zampette costituite da singoli filamenti di DNA, ciascuno composto da una precisa sequenza di basi azotate. Il nano ragno si muove lungo un binario formato da un filamento di DNA la cui sequenza è complementare a quella delle sue zampette: ogni base azotata che si trova sugli arti si lega alla sua omologa sul binario, avanzando rompe il legame mentre la zampa successiva ripete l'operazione. In questo modo il micro robot procede lungo il percorso stabilito proprio come i denti di un ingranaggio che si muove sulle maglie di una catena.
I ricercatori possono quindi guidare le nano macchine biologiche in ogni direzione: è sufficiente posare il binario di DNA lungo il percorso desiderato. A oggi il robot di Stojanovic riesce a compiere circa 50 passi, per una distanza complessiva di 100 nanometri, pari a un decimillesimo di millimetro.

Nano operai per microfabbriche
Ma a cosa può servire un esercito di macchine così piccole? Per esempio a lavorare come chirurghi a livello cellulare: strutturando opportunamente il percorso dei ragni li si può istruire a poratare farmaci terapici su singole cellule cancerogene, oppure a eliminare le ostruzioni all'interno della circolazione sanguigna.
E sempre a New York un altro team di ricercatori ha assemblato la prima nano fabbrica, dove un serie di biorobot a base di DNA assembla tra loro particelle d'oro in modi diversi, a seconda dello stimolo chimico che riceve: è la prima volta che un sistema di nano macchine viene fatto lavorare insieme per compiere uno specifico "lavoro di gruppo".

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03 Giugno 2010