07/Ene/09

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Un nanobot permite que las piernas de ADN se encarguen de caminar

Una máquina molecular de dos piernas que puede caminar sin ayuda a lo largo de una hebra de ADN podría algún día mover cargas en una nanofábrica. Ésa es la promesa de un nanobot molecular ambulante hecho por investigadores en la Universidad de Oxford

Las máquinas moleculares que caminan a lo largo de las hebras de ADN no son nada nuevo, pero ninguna ha presentado tantas características exitosas como el dispositivo del equipo de Oxford. A diferencia de intentos anteriores, su nanobot no deambula sin rumbo fijo de un lado a otro, ni se cae de su pista ni la destruye a medida que camina. El equipo también ha diseñado una ingeniosa manera de suministrar energía al nanobot que le permite moverse libremente.

El caminante consiste en dos pies conectados, cada uno hecho de una corta secuencia de bases de ADN adherida a una secuencia complementaria sobre la pista de ADN. Sin embargo, la secuencia de bases sobre la pista está diseñada de modo que los pies tienen que competir para lograr apoyo. Eso significa que cuando un pie hace un paso, el otro es forzado a levantarse.

La energía para este proceso es proporcionada por unas moléculas que flotan cerca, que reaccionan juntas para liberar energía siempre y cuando un específico catalizador esté ahí. La parte ingeniosa del diseño es que los mismos pies de ADN actúan como catalizador cuando se levantan de la pista.

El nuevo caminante está diseñado de modo que sólo el pie de atrás pueda levantarse en cualquier momento. El caminante puede volver a poner su pie en el mismo lugar o moverlo hacia adelante pero no puede hacer un paso hacia atrás. Esto también asegura que un pie siempre esté fijo a la pista.

Este diseño resuelve algunos problemas de larga data con las moléculas caminantes. En algunos diseños, ambos pies pueden levantarse al mismo tiempo, permitiéndole flotar al caminante; en otros, es posible que los pies caminen tanto hacia adelante como hacia atrás, y así terminan sin ir a ningún lugar.

Hay desafíos por delante, sin embargo. Uno es que la pista de ADN se entrelaza e impide al caminante moverse fácilmente. "Por el momento, el nanobot ha dado un solo paso pero nuestra ambición es hacerlo caminar 100 nanómetros o más", dice Andrew Turberfield, físico de la Universidad de Oxford que lideró la investigación. Para hacerlo, el equipo tendrá que encontrar una manera de enderezar las pistas.

Entonces, ¿qué más puede hacer el nanobot? "Ya podemos parar y poner en marcha nuestro motor controlando la cantidad de combustible que le ponemos, pero podíamos añadir otras señales de control para hacer que los caminantes interactúen, y fácilmente podríamos ponerle una carga en la región que vincula las dos piernas".

Fuente: New Scientist. Aportado por Graciela Lorenzo Tillard