La primera cadena de montaje de nanobots de ADN, en acción

Pueden parecer diagramas y manchas pero lo que estamos viendo aquí es nada menos que una revolución nanotecnológica. Cuatro nanobots hechos de ADN están interactuando en una «cadena de montaje» con el fin de construir un pequeño dispositivo

Hoy en la revista Nature, un grupo de investigadores anunció que habían operado con éxito la primera línea de montaje compuesta en su totalidad por nanobots. Los robots en cuestión son máquinas moleculares creadas a partir de cadenas de ADN. Cada uno cuenta con cuatro «patas» que caminan sobre una superficie especialmente preparada, cubierta de productos químicos que dirigen el movimiento del bot. También tienen tres «brazos» para transportar la carga, en este caso, partículas de oro de distintos tamaños. Estas partículas de oro pueden unirse formando ocho productos diferentes.

En su experimento, los científicos lograron guiar un nanobot para recoger tres partículas de oro que estaban en poder de otros nanobots. La máquina se acercó a cada uno de ellos, tomó la carga de oro y se dirigió al siguiente bot para hacer lo mismo.

A la izquierda de la imagen se puede ver un diagrama que muestra lo que está pasando, mientras que a la derecha se observa una micrografía de fuerza atómica de las piezas de oro que está recogiendo el nanobot (en realidad, no se puede ver al nanobot). Según los científicos, esto es lo que sucede en la imagen:

La línea de montaje molecular y su operación

a) Los componentes básicos del sistema son la pieza de «origami» (mostrada como una figura marrón), las máquinas de ADN de dos estadios (en azul, púrpura y verde), y el «caminante» (triángulo de dobles hélices de ADN en rojo). Las máquinas tienen cargas que consisten respectivamente en una partícula de oro de 5 nm (C1), un par de partículas acopladas de 5 nm (C2), y una partícula de 10 nm (C3) (indicadas por círculos verdes), y su estado puede ser PX (que significa ON, o donador de carga) o JX2 (que significa OFF, o no donador de carga). En los ejemplos, el caminante recoge la carga de cada máquina.

b) Microscopía de fuerza atómica realizada utilizando aire. Esta forma de microscopía de fuerza atómica hace que sólo las nanopartículas y el origami sean visibles, los componentes de las nanopartículas no se pueden resolver individualmente. Debido a los procedimientos de lavado entre los distintos pasos, las imágenes no pertenecen a la misma línea de montaje. Escala: 50 nm.

Un comunicado de Nature explica:

Nadrian Seeman y sus colegas crean una «línea de montaje» a nanoescala, en la cual caminantes de ADN se mueven ante máquinas de ADN programables, que pueden entregar una carga (nanopartículas de oro) a los caminantes. Además de cuatro «patas», los caminantes tienen tres «manos» para aceptar la carga. La cadena de montaje cuenta con tres máquinas de ADN, cada una de ellas con una carga diferente, que se pueden setear tanto para transferir la carga como para retenerla. De esta forma, se puede programar al nano-ensamblador para producir ocho productos diferentes, todos con alto rendimiento.

El químico de la Universidad de Wisconsin Lloyd Smith señala que la línea de montaje de Seeman y colaboradores marca un hito en la nanotecnología del ADN, al usar «un sistema de nanomáquinas en lugar de dispositivos individuales» para realizar una operación.

Estás viendo el nacimiento de la próxima revolución industrial, excepto que ésta sucede a nanoescala y cada máquina está hecha de ADN.

Fuente: io9. Aportado por Eduardo J. Carletti

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