Amebas robóticas que cambian de forma en respuesta a señales moleculares

Un equipo de científicos japoneses ha desarrollado un robot molecular con forma de ameba que puede iniciar y detener un cambio en su forma debido a señales de ADN específicas, tal y como las haría un organismo vivo de tamaño microscópico.

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El logro fue publicado en la revista Science Robotics, y afirma que es la primera vez que un sistema robótico de escala molecular es capaz de reconocer señales y, con ellas, controlar cambios en su forma. El robot se componía de un cuerpo, un activador y un dispositivo que controla al activador (lo que los científicos denominaron “embrague”). El cuerpo estaba compuesto de una vesícula formada por una bicapa lipídica a modo de membrana celular, y el activador por proteínas y microtúbulos. Por último, el dispositivo de embrague serían moléculas de ADN, encargadas de transmitir la fuerza generada por el motor hasta la membrana, en respuesta de al reconocimiento de la señal molecular. Cuando el embrague se acoplaba con un ADN iniciador, el robot mostraba un cambio de forma continua, pero en ausencia del iniciador, este comportamiento de cambio de forma cesaba.

El tamaño es de la escala de una millonésima parte de metro (nanómetros=0.000000001m), en la misma que el de las células humanas. Tal y como explicamos en el artículo “Micro-motores autopropulsados para transportar medicamentos en animales vivos“, los avances en micromotores o, en general, dispositivos artificiales en la escala de micras o nanómetros, va a revolucionar la medicina en los próximos años. En este caso no estamos hablando de un robot formado por piezas artificiales, sino en aplicar ingeniería molecular sobre organismos vivos para re-configurar su funcionalidad.

Este es un primer paso para el desarrollo de sistemas moleculares complejos artificiales con movilidad controlada.

A continuación podéis ver algunos esquemas de la investigación:

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REFERENCIAS

1 Sato, Y.; Hiratsuka, Y; Kawamata, I.;  Murata, S.; Nomura, S.M. Micrometer-sized molecular robot changes its shape in response to signal molecules. Science Robotics, 2:4 (2017)  http://dx.doi.org/10.1126/scirobotics.aal3735

http://www.europapress.es/ciencia/laboratorio/noticia-robot-molecular-responde-senales-adn-ser-vivo-20170302170637.html

https://www.sciencedaily.com/releases/2017/03/170302090817.htm

http://www.kurzweilai.net/programmable-shape-shifting-molecular-robots-respond-to-dna-signals

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