Szczegóły w tej sprawie zostały zaprezentowane na łamach Nature Communications. W skład zespołu odpowiedzialnego za realizację tego projektu weszli przedstawiciele francuskich instytucji badawczych: Inserm, CNRS i Université de Montpellier. Gdyby ich wysiłki zakończyły się sukcesem, to możliwe stanie się dokładne badanie mikroskopijnych procesów biologicznych, które do tej pory stanowiły zagadkę dla nauki.
Czytaj też: Powstał pierwszy elektryczny nanomotor z DNA. Człowiek znowu podgląda przyrodę
W grę wchodzi na przykład badanie sił mechanicznych, które są wywierane na nasze komórki i wywołują sygnały biologiczne istotne dla wielu procesów komórkowych zaangażowanych w normalne funkcjonowanie ludzkiego organizmu, a nawet w rozwój chorób. Związane z tymi siłami mechanicznymi są receptory komórkowe zwane mechanoreceptorami. Umożliwiają one regulację innych kluczowych procesów biologicznych, takich jak zwężanie naczyń krwionośnych, oddychanie, odczuwanie bólu czy wykrywanie fal dźwiękowych w uchu.
Kiedy dochodzi do zaburzeń funkcjonowania tych komórek, organizm zostaje narażony na liczne choroby, z nowotworami na czele. Niestety stan wiedzy na ten temat jest dość ubogi, dlatego powstało kilka technologii mających na celu poprawę sytuacji. Te okazują się jednak na tyle ograniczone, że potrzeba było innych rozwiązań, które byłyby tańsze, a przede wszystkim – mniej czasochłonne.
Nanorobot opracowany przez francuskich naukowców wykorzystuje metodę origami DNA
Gaëtan Bellot i jego współpracownicy wykorzystali metodę origami DNA. Umożliwia ona samodzielne składanie trójwymiarowych nanostruktur w zdefiniowanej wcześniej formie, przy czym podstawę stanowi cząsteczka DNA. Dzięki wprowadzeniu tej metody do użytku w ostatnich latach miały miejsce liczne postępy z zakresu nanotechnologii. W tym przypadku doszło natomiast do utworzenia nanorobota składającego się z trzech struktur origami DNA.
Jest on tak czuły że jest w stanie kontrolować siłę rzędu 1 pikonewtona, czyli siły milion razy słabszej niż wywierana na powierzchnię stołu przez ziarnko soli. Nigdy wcześniej wykonany przez człowieka i oparty na DNA obiekt nie osiągnął tak ogromnej precyzji. Jak na razie nanorobot został połączony z cząsteczką rozpoznającą mechanoreceptor, co z kolei umożliwiło naprowadzenie robota na niektóre komórki i specyficzne przyłożenie siły do docelowych mechanoreceptorów zlokalizowanych na powierzchni komórek w celu ich aktywacji.
W przyszłości natomiast naukowcy mogliby dokładniej zbadać, w którym momencie dochodzi do aktywacji kluczowych ścieżek sygnalizacyjnych dla wielu procesów biologicznych i patologicznych.
