sábado, 21 de julio de 2007
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Nanorobots que caminan y juegan fútbol - Juggler, 09/05/2004 - fuente
Un artículo publicado en la revista "New Scientist" informa de los primeros pasos de un nanorobot con piernas de material biológico.
El dispositivo microscópico, que está formado por dos extremidades de apenas 10 nanometros de longitud, se desplaza simulando el andar de un humano gracias a las propiedades de ensamblaje de las hebras de ADN.
El robot tiene la apariencia de unas pinzas microscópicas, formadas por dos piernas de ADN de 10 nanometros que se unen en la parte superior a través de una porción elástica de material genético. Cada una de ellas incluye 36 pares de bases y se compone de dos cadenas unidas acopladas en forma de doble hélice. Una de las cadenas sobresale de la hélice, funcionando como un pie adherente. Los autores, Nadrian Seeman y William Sherman, de la "Universidad de Nueva York", en Estados Unidos, han explicado que este dispositivo bípedo camina gracias a que sus extremidades pueden despegarse de un sendero de ADN, desplazarse una distancia corta y volver luego a ensamblarse al suelo por el que se mueven.
Las propiedades del ADN hacen que este material biológico sea el idóneo para conseguir que un nanorobot de estas características se traslade por sí mismo. A diferencia de otros polímeros, las cadenas de ADN tienden a unirse unas con otras. Sin embargo, dos hebras de ADN sólo se acoplan si la secuencias de bases de que se componen una y otra se complementan del modo adecuado. Por lo tanto, retocando ligeramente las secuencias se puede controlar con precisión dónde se acopla cada una de las cadena de ADN. Además, los creadores del robot esperan que algún día se puedan manipular las células para que fabriquen por sí mismas dispositivos de este tipo.
El camino por el que anda el nanorobot también está fabricado con ADN y su diseño hace que las secciones sin aparear de cada pierna, que constituyen los pies del dispositivo, actúen como si llevaran zapatillas con clavos para quedar fijadas a unos puntos de apoyo en el sendero. Cada pie se une a estos puntos de apoyo través de otras porciones de ADN que actúan como anclas. Las anclas se unen al pie por uno de sus extremos y al suelo por el otro. Dado que la pierna derecha y la izquierda son genéticamente diferentes, cada una de ellas requiere un ancla distinta para fijarse al terreno.
PRIMER PASO
Para hacer que el robot dé un paso, se introduce otro segmento de ADN complementario que al unirse a una de las anclas hace que ésta se retire del robot y éste separa la pierna del suelo. El ancla tiene una pequeña asa en su parte superior que no está unida ni al pie ni al suelo, por lo que al acercarse otra porción de ADN, ésta se pega fácilmente a todo el largo del ancla, que prefiere unirse a una hebra compañera que sea totalmente complementaria, incluyendo también el asa. El pie que ha quedado libre vuelve a unirse a otro ancla de ADN que lo vuelve a pegar al suelo, y en este proceso el robot ha dado su primer paso adelante. Repitiendo el proceso con la pierna que ha quedado atrás se consigue continuar el nanopaseo.
Todo este experimento se lleva a cabo en el interior de un líquido que impide que el ADN se desmorone. En esta solución flotan millones de nanorobots, que sólo se acercan al suelo cuando se introducen las anclas. Entonces comienzan a introducirse los ADNs complementarios para que los robot biológicos echen a andar.
El siguiente reto al que se enfrentan los autores de este dispositivo es conseguir que el nanorobot transporte una carga (por ejemplo, un átomo de metal) al mismo tiempo que se desplaza.
Un artículo publicado en la revista "New Scientist" informa de los primeros pasos de un nanorobot con piernas de material biológico.
El dispositivo microscópico, que está formado por dos extremidades de apenas 10 nanometros de longitud, se desplaza simulando el andar de un humano gracias a las propiedades de ensamblaje de las hebras de ADN.
El robot tiene la apariencia de unas pinzas microscópicas, formadas por dos piernas de ADN de 10 nanometros que se unen en la parte superior a través de una porción elástica de material genético. Cada una de ellas incluye 36 pares de bases y se compone de dos cadenas unidas acopladas en forma de doble hélice. Una de las cadenas sobresale de la hélice, funcionando como un pie adherente. Los autores, Nadrian Seeman y William Sherman, de la "Universidad de Nueva York", en Estados Unidos, han explicado que este dispositivo bípedo camina gracias a que sus extremidades pueden despegarse de un sendero de ADN, desplazarse una distancia corta y volver luego a ensamblarse al suelo por el que se mueven.
Las propiedades del ADN hacen que este material biológico sea el idóneo para conseguir que un nanorobot de estas características se traslade por sí mismo. A diferencia de otros polímeros, las cadenas de ADN tienden a unirse unas con otras. Sin embargo, dos hebras de ADN sólo se acoplan si la secuencias de bases de que se componen una y otra se complementan del modo adecuado. Por lo tanto, retocando ligeramente las secuencias se puede controlar con precisión dónde se acopla cada una de las cadena de ADN. Además, los creadores del robot esperan que algún día se puedan manipular las células para que fabriquen por sí mismas dispositivos de este tipo.
El camino por el que anda el nanorobot también está fabricado con ADN y su diseño hace que las secciones sin aparear de cada pierna, que constituyen los pies del dispositivo, actúen como si llevaran zapatillas con clavos para quedar fijadas a unos puntos de apoyo en el sendero. Cada pie se une a estos puntos de apoyo través de otras porciones de ADN que actúan como anclas. Las anclas se unen al pie por uno de sus extremos y al suelo por el otro. Dado que la pierna derecha y la izquierda son genéticamente diferentes, cada una de ellas requiere un ancla distinta para fijarse al terreno.
PRIMER PASO
Para hacer que el robot dé un paso, se introduce otro segmento de ADN complementario que al unirse a una de las anclas hace que ésta se retire del robot y éste separa la pierna del suelo. El ancla tiene una pequeña asa en su parte superior que no está unida ni al pie ni al suelo, por lo que al acercarse otra porción de ADN, ésta se pega fácilmente a todo el largo del ancla, que prefiere unirse a una hebra compañera que sea totalmente complementaria, incluyendo también el asa. El pie que ha quedado libre vuelve a unirse a otro ancla de ADN que lo vuelve a pegar al suelo, y en este proceso el robot ha dado su primer paso adelante. Repitiendo el proceso con la pierna que ha quedado atrás se consigue continuar el nanopaseo.
Todo este experimento se lleva a cabo en el interior de un líquido que impide que el ADN se desmorone. En esta solución flotan millones de nanorobots, que sólo se acercan al suelo cuando se introducen las anclas. Entonces comienzan a introducirse los ADNs complementarios para que los robot biológicos echen a andar.
El siguiente reto al que se enfrentan los autores de este dispositivo es conseguir que el nanorobot transporte una carga (por ejemplo, un átomo de metal) al mismo tiempo que se desplaza.
Una partita di calcio con nanorobot - fuente
Video de un nanorobot suizo jugando fútbol.
La escala de 500 micrómetros se muestra abajo a la izquierda del video.
Este es un nanorobot que mide tan solo 500 micrómetros !
Es suizo y participa de una competencia con Carnegie Mellon, una de las academias navales de Annapolis, el Instituto Federal Suizo para la Tecnología y la Universidad Canadiense Simon Fraser.
Todo el desarrollo y su manipulación servirán para aplicarlos la medicina para cirujía reparadora de órganos, etc.
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