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वैज्ञानिकों ने रिमोट-नियंत्रित डीएनए रोबोट हथियार बनाए जो अल्ट्राफास्ट हैं


जर्मन शोधकर्ताओं ने बिजली के क्षेत्रों द्वारा संचालित एक डीएनए नैनोरोबोटिक हाथ विकसित किया है जो पिछले पुनरावृत्तियों की तुलना में सैकड़ों गुना तेज है। टेक्निकल यूनिवर्सिटी ऑफ म्यूनिख (TUM) के वैज्ञानिकों ने अकादमिक जर्नल साइंस में अपने शोध का वर्णन करते हुए कहा कि "सटीक, प्लेटफॉर्म पर मनमाने पदों के बीच बांह के बीच कंप्यूटर नियंत्रित स्विचिंग को मिलीसेकंड के भीतर हासिल किया जा सकता है।"

"पहले से प्रदर्शित अन्य 'रोबोट सिस्टम' या असेंबली लाइनों की तुलना में, विद्युत रूप से घटकों की गति और स्थिति बहुत तेज़ है।"

पिछले डीएनए आणविक मशीनों को डीएनए के आणविक संकेतों पर निर्भर होने के कारण तेजी से बढ़ने से रोका गया था। इन शुरुआती डीएनए वॉकरों ने संचालित करने के लिए डीएनए आणविक जोड़तोड़ की एक श्रृंखला का उपयोग किया है: 'बाहरी रूप से जोड़े गए डीएनए "ईंधन किस्में, डीएनए काटने वाले एंजाइमों की कार्रवाई, बफर स्थितियों (जैसे पीएच स्तर) में बदलाव या उपयोग के साथ डीएनए संकरण। azobenzene की तरह रासायनिक फोटोवॉइट्स, जो प्रतिक्रियाओं को ट्रिगर करने के लिए प्रकाश एकत्र कर सकते हैं। '

TUM के एक प्रोफेसर और शोध के सह-लेखक, फ्रेडरिक सिमेल के अनुसार, ये आणविक क्यू-निर्भर वॉकर बहुत धीमी गति से चलने वाले थे। आमतौर पर समय-तराजू में काम करना जो कई घंटों से लेकर कई दिनों तक होता था। "अन्य पहले से प्रदर्शित otic रोबोट सिस्टम 'या असेंबली लाइनों की तुलना में, विद्युत रूप से घटकों की आवाजाही और स्थिति बहुत तेज़ है," सिम्मेल ने कहा। "हम अनुमान लगाते हैं कि यह विशिष्ट डीएनए वॉकरों की तुलना में लगभग 100,000 गुना तेज है।"

मुड़ा हुआ डीएनए कठोर आधार प्रदान करता है

सिमेल और उनकी टीम ने तेजी से डीएनए वॉकर की ओर अपनी यात्रा शुरू की, आणविक स्व-असेंबली के लिए एक लंबे समय से स्थापित तकनीक के साथ, जिसे आश्चर्यजनक रूप से fully डीएनए ओरिगामी ’नाम दिया गया है। इस तकनीक का उपयोग सेमीकंडक्टर उद्योग में छोटे चिप्स बनाने के लिए व्यापक रूप से किया गया है। डीएनए ओरिगामी डीएनए स्ट्रैंड्स का उपयोग करता है जिन्हें एक जटिल ओरिगेमी मूर्तिकला की तरह संरचनाओं में बदल दिया गया है।

TUM शोधकर्ताओं ने इस तकनीक का उपयोग डीएनए के अणुओं से बने एक लंबे जुड़े हाथ से डीएनए का एक कठोर आधार बनाने के लिए किया। हाथ एक लचीले जोड़ के साथ प्लेट से जुड़ा हुआ है। इस संरचना को तब पानी के एक कुंड के ऊपर रखा जाता है जिसमें वैज्ञानिक विद्युत क्षेत्र बनाते हैं। डीएनए को नकारात्मक रूप से चार्ज किया जाता है और इसलिए, विद्युत क्षेत्रों द्वारा हेरफेर किया जा सकता है। वैज्ञानिक बिजली के क्षेत्र का उपयोग करके डीएनए की दिशा को नियंत्रित कर सकते हैं और ऐसा करने से डीएनए हाथ में आंदोलन शुरू कर सकते हैं। हम बेस प्लेट पर 'डॉकिंग साइट्स' बना सकते हैं। इसलिए, हम प्लेट पर एक परिभाषित स्थिति से दूसरे हाथ में स्थानांतरित करने के लिए विद्युत क्षेत्रों का उपयोग कर सकते हैं। हम किसी विशेष डॉकिंग साइट पर हाथ के प्लेसमेंट के बाद क्षेत्र को बंद कर सकते हैं, जहां यह रहता है यदि बाध्यकारी साइट पर्याप्त मजबूत है। " विद्युत क्षेत्र में परिवर्तन हाथ में गति पैदा करने के लिए पर्याप्त है इसलिए अन्य बाहरी ईंधन को जोड़ना आवश्यक नहीं है। "डीएनए का इलेक्ट्रिक हेरफेर बहुत तेज़ है, और इलेक्ट्रिक फ़ील्ड का उपयोग डीएनए डॉकिंग इंटरैक्शन की स्थिरता को कम करने के लिए भी किया जा सकता है और इस प्रकार प्लेट से हाथ की unbinding की गति बढ़ जाती है," सिमेल ने कहा।

संभावित निर्माण के अवसर

सिमेल का कहना है कि हाथ में जटिल आणविक संरचनाओं के संयोजन में सहायता करने की क्षमता है, हालांकि, काम का उद्देश्य डीएनए नैनोडेविस में हेरफेर करने के लिए अधिक कुशल तरीका खोजना था। "यह संभावना नहीं है कि हम जल्द ही 'सामान्य उद्देश्य' आणविक निर्माण का एहसास कर सकते हैं, लेकिन सही प्रकार के रसायन विज्ञान और उपयुक्त पिक-अप और रिलीज तंत्र को देखते हुए यह अनुमान योग्य है कि आणविक विनिर्माण का एक सरल रूप संभव हो जाएगा," सिमेल ने कहा।


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