W 2006 roku Paul Rothemund opisał proces samoorganizacji DNA. Zostało to wykorzystane do sekwencjonowania DNA. Jednakże od tamtej pory odkrycie to znalazło zastosowanie w medycynie oraz elektronice. To właśnie dzięki niemu naukowcy z Iowa State University opracowali nanomaszynę, która może diagnozować choroby w próbce krwi.
Została ona nazwana OPTIMuS (Oligo-Propelled Technology for Interrogating Molecular Systems). Wykorzystuje ona sprężyny DNA w celu przesunięcia pierścienia wokół centralnie położonego cylindra. Domyślna pozycja pierścienia jest po jednej jego stronie. Przymocowana ona została za pomocą molekularnego rzepu. Gdy dana cząsteczka oddziałowuje z rzepem, pierścień zostaje zwolniony. Dzięki temu można wykryć makroskopowy sygnał fluorescencyjny, który pozwala na wykrycie choroby. Taki efekt może zostać wykorzystany do wykrywania dowolnej rozpuszczalnej cząsteczki, takiej jak genom Eboli, białko czy mały ligand. Sygnał może zostać przesłany nawet na smartfona. Kiedy naukowcy tak zaprogramowali urządzenie, aby wykrywało wirusa Eboli.
Aktualnie tego typu nanomaszyny mogą wykrywać choroby tylko w badaniach in-vitro (w probówce). Jednakże w krajach mało rozwiniętych są one niezastąpione ze względu na koszty. Jeśli policzy się koszta syntezy DNA do przeprowadzenia analizy to okaże się, że OPTIMuS jest bardzo tani. Wystarczy 2000$ aby przeprowadzić w nim 100 000 reakcji. Dodatkowo każde nanourządzenie kosztuje zaledwie jedną trylionową dolara.
Publikacja na ten temat ukarze się niedługo w Scientific Report. Całość została zaprojektowana zgodnie z prawem i obowiązującą etyką. Podobne nanomaszyny są już wykorzystywane do drukowania w wysokiej rozdzielczości i do dostarczania leków więc nikt nie powinien mieć z nimi problemów prawnych.
Źródło: http://www.digitaltrends.com/; Zdjęcie: By Crystal (Crystl) from Bloomington, USA (Flickr) [CC BY 2.0], via Wikimedia Commons
