Forskare har utvecklat en programmerbar "molekylär robot" - en submikroskopisk molekylär maskin gjord av syntetiskt DNA som rör sig mellan spårplatser åtskilda med 6nm. Roboten, en kort DNA-sträng, följer instruktioner programmerade i en uppsättning bränslemolekyler som bestämmer dess destination, till exempel, att svänga vänster eller höger vid en korsning i spåret.

Rapporten, som representerar ett steg mot futuristiska nanomaskiner och nanofabriker, visas i ACS Nanobokstäver .

Andrew Turberfield och kollegor påpekar att andra forskare har utvecklat liknande DNA-baserade robotar, som rör sig självständigt.

Vissa av dessa använder en tvåbent design och rör sig genom att växelvis fästa och lossa sig från ankarpunkter längs DNA-spåret, fot över fot, när bränsle tillsätts.

Forskare skulle vilja programmera DNA-robotar att autonomt gå i olika riktningar för att röra sig i ett programmerbart mönster, en nyckel till att utnyttja deras potential som lastbärande molekylära maskiner.

Forskarna beskriver ett framsteg mot detta mål - en robot som kan programmeras att välja mellan olika grenar av ett molekylärt spår, istället för att bara röra sig i en rak linje.

Nyckeln till denna specialiserade rörelse är en så kallad "bränslehårnål, " en molekyl som fungerar som både en kemisk energikälla för att driva roboten längs banan och som en ruttinstruktion.

Instruktionerna talar om för roboten vilken punkt som ska flyttas till nästa, tillåter val mellan vänster eller höger grenar av en korsning i spåret, exakt styra robotens rutt — vilket potentiellt skulle kunna tillåta transport av läkemedel eller andra material.