Forskare från Harbin Institute of Technology och Peking University har presenterat ett framsteg inom precisionsmedicin genom utvecklingen av programmerbara DNA-robotar i nanoskala. Dessa mikroskopiska maskiner är specifikt designade för att utföra kontrollerade och repeterbara uppgifter, trots sin extremt lilla storlek, och öppnar för nya metoder att bygga enheter på molekylär nivå.
AI-assisterad design och origami-teknik
För att konstruera robotarna utnyttjas AI-assisterad design i kombination med viktekniker inspirerade av origami. Genom att tillämpa dessa kreativa designmetoder kan DNA omvandlas till fungerande maskiner. Tekniken gör det möjligt att skapa strukturer som kan röra sig och agera med hög precision.
Mekaniska principer från storskalig robotik
Utvecklingen lånar idéer och mekaniska principer från traditionell, storskalig robotik. Forskarna har anpassat välkända mekaniska koncept till nanoskalan genom att bygga styva DNA-leder och integrera flexibla komponenter. Detta inkluderar användningen av både styva (rigid) och följsamma (compliant) designer, vilket resulterar i robotar som kan hantera avancerade mekaniska funktioner på molekylär nivå.
Styrning genom DNA-strängförskjutning
En central kontrollmekanism för att styra dessa enheter är identifierad som DNA-strängförskjutning. Denna process använder specifika DNA-sekvenser för “bränsle” och “struktur” för att programmera robotarnas rörelse. Utöver denna inbyggda mekanism kan robotarna även guidas av yttre faktorer och signaler, såsom kemiska reaktioner, ljus eller magnetfält.
Riktad läkemedelsleverans och virusfångst
Den praktiska tillämpningen av dessa programmerbara DNA-robotar fokuserar på precisionsmedicin. De kontrollerade uppgifterna som maskinerna är designade för att utföra inuti kroppen inkluderar målinriktad läkemedelsleverans, samt förmågan att jaga och fånga virus.
Studien som beskriver tekniken och dess mekanismer publicerades i den vetenskapliga tidskriften SmartBot under 2026. Forskningen demonstrerar hur kombinationen av DNA-vikningstekniker och robotikprinciper skapar nya förutsättningar för att bygga och styra maskiner i nanoskala.