در همایش TEDxCalteck که در ماه ژانویه‌ی ۲۰۱۱ برگزار شد، مقاله‌ای درباره‌ی چگونگی ساخت رباتی بسیار کوچک در اندازه‌های یک مولکول، برای ره‌گیری واکنش‌های شیمیایی ارائه شد.
حرکت یک نانوروبات در مسیر از پیش تعیین‌شده
در همایش TEDxCalteck که در ماه ژانویه‌ی ۲۰۱۱ برگزار شد، مقاله‌ای درباره‌ی چگونگی ساخت رباتی بسیار کوچک در اندازه‌های یک مولکول، برای ره‌گیری واکنش‌های شیمیایی ارائه شد. مقاله‌ای که در این باره در نشریه‌ی Nature به چاپ رسیده‌است نیز به توضیحاتی درباره‌ی این عنکبوت مولکولی و قابلیت طی کردن یک مسیر از پیش تعیین‌شده با آن، پرداخته‌است.
پاهای این عنکبوت از رشته‌های کوتاه DNA ساخته شده‌است که به یک بستر مولکولی متصل است. این پاها و بستر می‌توانند موقتاً به هم متصل شده که در این صورت بستر دیگر مانند قبل، چسبیده به سطح نیست و می‌تواند حرکت کند. با این ساز و کار روبات قادر به حرکت خواهد بود. این روبات می‌تواند بدون برنامه، مقصد و جهت، همانند راه رفتن افراد مست و لایعقل، شروع به حرکت کردن به اطراف کند.
در این پروژه یک مسیر از پیش تعیین‌شده با استفاده از فرایند اوریگامی DNA روی سطح زیست‌مولکول خودآرایی داده، آماده می‌شود. در این روش، تک‌رشته‌های DNA در هم بافته می‌شود. برای بافتن این رشته‌ها، DNA به‌صورت U شکل، مانند تار در منسوجات، چیده شده و رشته‌ی دیگر DNA از میان آن عبور داده می‌شود، مانند پود در منسوجات، که در نهایت ساختار بافته‌شده‌ی DNA به وجود می‌آید. برای استحکام این ساختار، رشته‌های کوچک DNA روی آن ریخته می‌شود. این رشته‌های ارتباط‌دهنده، با داشتن قابلیت اتصال به نقاط ویژه، موجب چسبیدن رشته‌های بافته‌شده می‌شوند؛ به‌طوری که همانند یک زیب، دو بخش مجزا را به کنار هم می‌آورند.
این رشته‌های ارتباط‌دهنده وظیفه‌ی دیگری نیز دارند، آنها برای مولکول بستر، به‌عنوان یک قلاب عمل کرده، مسیر حرکت را مشخص می‌کنند. این گرید به ابعاد ۱۶×۱۲ به‌عنوان بستر، تعیین‌کننده‌ی مسیر حرکت است.
عنکبوت ساخته‌شده ۴ پا دارد که ۳ تا از آنها برای حرکت استفاده شده و چهارمین پا، مولکول را روی بستر در موقعیت شروعی نگه می‌دارد. زمانی که محققان سیگنال شیمیایی می‌دهند، این عنکبوت شروع به حرکت می‌کند.
برای مشاهده‌ی چگونگی حرکت این عنکبوت، محققان از میکروسکوپ نیروی اتمی و رنگ فلورسانس استفاده کردند و در نهایت فیلمی از حرکت این عنکبوت تهیه کردند.
سرعت حرکت این عنکبوت چند نانومتر در دقیقه بوده و قادر به شکستن رکوردی نخواهد بود. با این حال، با بهبودهایی می‌توان از این ساختار در کامپیوترهای زیستی برای انجام الگوریتم‌های پیچیده استفاده کرد.
کیل لوند، نویسنده‌ی اول این مقاله از دانشگاه آریزونا، این پژوهش را با همکاری محققان دانشگاه میشیگان و دانشگاه کلمبیا انجام داده‌است.
