Գիտնականների միջազգային խումբը մեթոդիկա է ստեղծել, որը հնարավորություն է տալիս ԴՆԹ-ի կարճ մոլեկուլներից ստեղծել նանոմեքենաներ՝ ունակ ինքնուրույն վերահավաքվելու և փոխելու իրենց կառուցվածքը, ինչն ինժեներներին հնարավորություն կտա արդեն պատրաստ մասնիկներից բարդ ու բազմաֆունկցիոնալ ռոբոտներ հավաքել: Այս մասին ասվում է Science ամսագրում հրապարակված հոդվածում:
Այսօր մեծ մասամբ ԴՆԹ-ի հիման վրա նանոմեքենաների դեպքում օգտագործվում է դրանց հավաքման հատուկ դաս, որոնք գիտական հասարակության մեջ հայտնի են ընդհանուր «ԴՆԹ-օրիգամի» անունով: Այդ մեթոդի դեպքում կենսամեքենաների ցանկացած մասի համար հիմք է ծառայում ԴՆԹ-ի 1 երկար շղթան, որը միահյուսվում է անհրաժեշտ եռաչափ առարկայում մի քանի նուկլեոտիդներից՝ ԴՆԹ-ի աղյուսիկներից կարճ «գամասեղներով»:
Գերմանական Մյունխենի Տեխնիկական համալսարանից Հենդրիկ Դիթցը նշում է, որ նման նանոկառուցվածքները բավական սահմանափակ են իրենց օգտագործման մեջ, և նրանց ձևն ու գործառույթը կարելի է տալ միայն մեկ անգամ նախնական հավաքման ժամանակ:
Նրա խոսքով՝ խնդիրը հենց հավաքման տեխնոլոգիայի մեջ է՝ «օրիգամիի» մասնիկների միավորման և ԴՆԹ-ի 1 շղթայի միաձուլման համար օգտագործվում են հենց նուկլեոտիդների միջև ամուր քիմիական կապերը, որոնք չափազանց դժվար է քանդել: Դիթցը և նրա գործընկերները գտել են այդ խնդրի լուծումը՝ օգտագործելով նույն սկզբունքները, որոնք կենդանի բջիջներն օգտագործում են բարդ սպիտակուցային մոլեկուլների հավաքման և աշխատանքի ու դեպի ԴՆԹ շղթաների հավաքման վայր նուկլեոտիդների տեղափոխման ժամանակ:
Նրանք սկսել են որպես բազային տարրեր օգտագործել ոչ թե նուկլեոտիդները կամ դրանցից «գամասեղները», այլ պատրաստի աղյուսները՝ ԴՆԹ մոլեկուլներից յուրատեսակ «լոգոյի մասնիկները»: Այդպիսի աղյուսները կարող են այլ «աղյուսների» միանալ որոշակի պայմաններում և կամայական եռաչափ կառուցվածքներ ձևավորել, իսկ հետո մասերի բաժանվել ջերմաստիճանի, միջավայրի քիմիական բաղադրության կամ այլ պարամետրերի փոփոխման դեպքում:
Ինչպես իսկական «լեգոյի մասնիկների» դեպքում, այդ շինարարական աղյուսները կարելի է այնպես ծրագրավորել, որ դրանք հնարավոր լինի հավաքել միայն որոշակի ձևով: Դա հնարավորություն է տալիս դրանցից հավաքել բարդ, շատ շարժական և բազմաֆունկցիոնալ նանո-ռոբոտներ՝ ունակ աշխատանքի վայր հասնելով ինքնահավաքվել ԴՆԹ-մասնիկների «ապուրի» տեսքով, հետո մասերի բաժանվել, երբ դրանց անհրաժեշտությունը չկա:
Այդ տեխնոլոգիայի աշխատունակությունը ցույց տալու համար Դիթցն ու նրա գործընկերները մի քանի «տրանսֆորմեր» են հավաքել, որոնք կարող են աշխատել որպես շարժիչներ, ձեռք-մանիպուլյատորներ և այլ սարքեր: Դրանց աշխատանքը հնարավոր է կառավարել՝ փոխելով լուծույթում իոնների խտությունը, ինչը դրանց ստիպում է կամ միանալ, կամ անջատվել: Իր հերթին, ջերմաստիճանի բարձրացումն այդպիսի «տրանսֆորմերներին» ստիպում է փոխել ձևը և վերահավաքվել՝ միաժամանակ էներգիայի աղբյուր ծառայելով այդպիսի վերափոխումների համար:
Սակայն այդ տեխնոլոգիայի գլխավոր առավելությունը դրա պարզությունն է ինժեներների համար. Դիթցի խոսքով՝ այդպիսի ռոբոտներ կարելի է հավաքել հենց համակարգչում՝ ծրագրավորման հատուկ լեզու օգտագործելով՝ պրոցեսորի մեքենայական լեզվի նման: Գիտնականները հույս ունեն, որ այդ ճկունությունը և հարմարությունը կօգնեն ԴՆԹ-ռոբոտների տեխնոլոգիան հասցնել գործնական մակարդակի:
