(Phys.org) – Ett team av forskare vid Bar-Ilan University i Israel har framgångsrikt visat en förmåga att använda DNA-strängar för att skapa en nanobot-dator inuti en levande varelse – en kackerlacka. I sitt papper publicerat i Naturens nanoteknik , forskarna beskriver hur de skapade flera nanobotstrukturer med hjälp av DNA-strängar, injicerade dem i en levande kackerlacka, såg sedan när de arbetade tillsammans som en dator för att rikta in sig på en av insektscellerna.

Tidigare forskning har visat att DNA-strängar kan vara programmerbara, efterlikna kretsar och till och med lösa enkla matematiska problem. Teamet i Israel har nu utökat det arbetet för att visa att sådan programmerbarhet kan användas inuti en levande organism för att utföra arbete, som att förstöra cancerceller.

DNA-strängar kan programmeras på grund av deras naturliga tendens att reagera på olika proteiner. I denna nya insats, teamet lindade upp DNA-strängar och band sedan ihop dem i en lådstruktur av origamityp. Lådan "fylldes" sedan med en enda kemisk molekyl. Nästa, andra sådana objekt skapades i syfte att interagera med både boxstrukturen och vissa proteiner som finns inuti kackerlackan. Hela poängen var att skapa flera scenarier där lådan skulle öppnas automatiskt vid kollidering med vissa proteiner. Att lägga till flera nanostrukturer gör det möjligt att öka antalet möjligheter. Till exempel, om boxstrukturen bara öppnas om den möter tre sorters proteiner, en gjord naturligt av kackerlackan, och två andra bärs av två olika DNA origami strukturer. Genom att blanda kombinationerna, det är möjligt att få rutan att öppnas med logiska operationer som AND, ELLER, INTE (där lådan inte öppnas om ett visst protein finns) etc., och det betyder naturligtvis att beräkningsoperationer kan utföras - allt inuti en levande organism.

I deras studie, forskarna fyllde origamilådan med en kemikalie som binder till hemolymfamolekyler, som finns inuti en kackerlackas version av ett blodomlopp. Alla de injicerade nanobotarna var genomsyrade av en fluorescerande markör så att forskarna kunde följa deras framsteg inuti kackerlackan. De rapporterar att deras experiment fungerade som tänkt - de kunde få lådan att öppna eller inte, beroende på programmeringen av hela flottan av nanobotar som skickas in i insekten vid flera tillfällen under en mängd olika scenarier. Cleary imponerade av sina egna resultat, teamet föreslår att liknande nanobot-datorer skulle kunna konstrueras och vara redo för försök på människor om så lite som fem år.

© 2014 Phys.org