Public Release: 

マクロスケールからナノスケールDNAロボットをコントロールする

American Association for the Advancement of Science

電場を動力源とするDNAナノロボットのアームにより、科学者らは精確なナノスケールの動きを達成し、これまでに報告されたDNAにより駆動されるロボットシステムより5桁もレベルの速い動きを可能にした。この超小型の自己集合性ロボットは、デジタルメモリ、物資輸送、および分子の3Dプリンティングなどの新規技術のプラットフォームとして役立つ可能性があると、Björn Högbergは関連するPerspectiveで述べている。DNAの自己集合などの、自然界におけるナノスケールの動きは、バイオテクノロジーからコンピュータ―技術に至る広範囲の応用可能性をもつ、自律的なナノマシンの開発にヒントを与えてくれた。しかし、こうしたデバイスの動きを引き起こすためにDNAの分子的誘導に頼っていては、プロセスが遅くまた不十分となり得る。そこでEnzo KoppergerらはDNAナノロボットを動かすために別のアプローチ、すなわち電気泳動において大きなDNA分子を動かして分離するのと同じ原理に従って電場を用いた。この新しい動力源により、Koppergerらは、全てDNAの二重らせんから成る、四角形の突出した「アーム」で構成されたロボットシステムを製作して、NNA分子の力のみに頼った場合と比べて、固定された方向を指し示し、はるかに速く回転させることを可能にした。その動きは自動車のギアシフトと似ており、短い一本鎖のDNAを「ラッチ」として用いて、そのアームを掴んで事前に決められた位置にロックする。著者らはまた、このDNAナノロボットにはナノ粒子を前後方向に運ぶ能力があることも実証した。著者らによれば、動きが速く、コンピュータで制御される拡張可能なこのロボットシステムは、さらなるロボットアームを組み込むことができ、これによってこの研究分野がナノロボットによる生産工場の実現に向かって一歩近づくことになる可能性があるという。

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