Robot DNA siêu nhỏ săn lùng virus và đưa thuốc vào cơ thể

0:00 / 0:00
0:00
(Ngày Nay) - Hãy tưởng tượng những cỗ máy siêu nhỏ làm từ DNA di chuyển len lỏi trong mạch máu, đưa thuốc đến chính xác nơi cần thiết và chủ động nhắm mục tiêu tiêu diệt tế bào ung thư hay virus.
Robot DNA siêu nhỏ săn lùng virus và đưa thuốc vào cơ thể

Theo Trung tâm Báo chí Viện Công nghệ Cáp Nhĩ Tân (Trung Quốc), dù phần lớn vẫn đang ở giai đoạn thử nghiệm khái niệm, công nghệ robot DNA đang hứa hẹn tạo ra một cuộc cách mạng cho cả nền y học và công nghệ nano.

Bằng cách kết hợp các nguyên lý chế tạo robot truyền thống với kỹ thuật gấp nếp (origami) DNA, các nhà khoa học đang tạo ra những cấu trúc vi mô có khả năng hoạt động chính xác ở quy mô nano. Chúng được lắp ráp từ các khớp nối cứng và các thành phần linh hoạt, cho phép thực hiện những nhiệm vụ có kiểm soát và lặp đi lặp lại bất chấp kích thước vô cùng nhỏ bé.

Điều hướng các robot DNA trong môi trường phân tử không ngừng biến đổi là một thách thức lớn. Để giải quyết vấn đề này, các nhà nghiên cứu đã phát triển các hệ thống điều khiển tinh vi. Một phương pháp quan trọng là "dịch chuyển chuỗi DNA" - một quá trình sinh hóa cho phép lập trình chuyển động một cách chính xác thông qua việc sử dụng các trình tự DNA cụ thể đóng vai trò như "nhiên liệu" và "cấu trúc". Bên cạnh đó, các tín hiệu vật lý bên ngoài như điện trường, từ trường và ánh sáng cũng được sử dụng để dẫn đường cho robot, mang lại độ chính xác cao.

Tiềm năng ứng dụng của robot DNA vượt xa các giới hạn của phòng thí nghiệm. Trong y học, chúng có thể hoạt động như những "bác sĩ phẫu thuật nano", tự động định vị các tế bào mang bệnh và cung cấp thuốc đặc trị một cách chính xác. Các nhà khoa học cũng đang nghiên cứu khả năng dùng robot DNA để "tóm gọn" các loại virus như SARS-CoV-2, hướng tới các hệ thống phân phối thuốc tự động hoàn toàn trong tương lai.

Ngoài ra, trong lĩnh vực sản xuất tiên tiến, những cỗ máy này có thể đóng vai trò là các khuôn mẫu có thể lập trình để sắp xếp các hạt nano với độ chính xác dưới nanomet. Khả năng này có thể dẫn đến những bước đột phá trong máy tính phân tử và các thiết bị quang học vượt trội so với công nghệ hiện tại.

Mặc dù có những bước tiến nhanh chóng, lĩnh vực này vẫn phải đối mặt với không ít rào cản. Chuyển động Brown (sự chuyển động hỗn loạn vô hướng của các hạt ở quy mô phân tử) khiến việc kiểm soát robot trở nên khó khăn hơn nhiều so với hệ thống vĩ mô. Hầu hết các thiết kế robot DNA hiện tại vẫn còn tương đối đơn giản, hoạt động độc lập, đồng thời giới khoa học cũng đang thiếu các cơ sở dữ liệu chi tiết về đặc tính cơ học của DNA cũng như các công cụ mô phỏng hoàn thiện.

Để vượt qua những rào cản này, giới chuyên gia nhấn mạnh sự cần thiết của việc hợp tác liên ngành. Các giải pháp đang được đề xuất bao gồm việc tạo ra các "thư viện bộ phận" DNA tiêu chuẩn, ứng dụng trí tuệ nhân tạo (AI) để tối ưu hóa thiết kế và mô phỏng, cùng với việc thúc đẩy các phương pháp sản xuất sinh học.

Nhóm nghiên cứu khẳng định: "Robot của tương lai sẽ không chỉ được làm từ kim loại và nhựa. Chúng sẽ mang tính sinh học, có thể lập trình và thông minh. Chúng sẽ là những công cụ cho phép chúng ta cuối cùng cũng làm chủ được thế giới phân tử".

Dinh thự trên không hút nhà giàu Hà Nội
Dinh thự trên không hút nhà giàu Hà Nội
(Ngày Nay) - Những căn duplex trên cao giữa nội đô Hà Nội, nơi ba lớp di sản giao hòa trong một không gian sống tinh khiết đang trở thành xu hướng an cư mới được giới thượng lưu, tinh hoa ưa chuộng.
Vịnh Bái Tử Long được Tạp chí Condé Nast Traveler của Mỹ xếp thứ 3 trong danh sách 7 kỳ quan Đông Nam Á. Ảnh: Everland Group.
Vân Đồn sẽ là điểm đến hàng đầu của làn sóng dịch chuyển du lịch
(Ngày Nay) - Ngày càng nhiều du khách lựa chọn các chuyến đi gần nhằm đối phó với tình trạng giá xăng dầu tăng cao, các chuyến bay nội địa, quốc tế bị cắt giảm hoặc phụ thu 200% nhiên liệu. Các điểm đến giúp du khách tiết kiệm chi phí đi lại mà vẫn tận hưởng được trọn vẹn những trải nghiệm đáng giá như Vân Đồn được dự báo sẽ dẫn đầu xu thế dịch chuyển này.
OpenAI huy động thành công 122 tỷ USD trước IPO
OpenAI huy động thành công 122 tỷ USD trước IPO
(Ngày Nay) - Giữa cơn sốt trí tuệ nhân tạo toàn cầu, OpenAI - "cha đẻ" của ChatGPT - vừa tạo nên một cơn địa chấn tài chính khi hoàn tất vòng gọi vốn trị giá 122 tỷ USD. Con số kỷ lục này không chỉ đẩy định giá công ty lên mức 852 tỷ USD mà còn là bước đệm quan trọng cho kế hoạch IPO đầy tham vọng vào cuối năm nay.
Tổng thống Mỹ Donald Trump.
Quan hệ Mỹ - NATO rạn nứt giữa xung đột tại Iran
(Ngày Nay) -Trong một diễn biến làm gia tăng căng thẳng trong lòng liên minh quân sự Bắc Đại Tây Dương (NATO), các đồng minh chủ chốt tại châu Âu đang đồng loạt bày tỏ sự phản đối mạnh mẽ đối với chiến dịch quân sự của Mỹ tại Iran. Động thái này vấp phải sự giận dữ và những lời đe dọa rút khỏi liên minh từ phía Tổng thống Mỹ Donald Trump.
Đồng chí Lê Minh Hoan – Phó Chủ tịch Quốc hội trao chứng nhận cho đại diện Nông dược HAI.
Nông Dược HAI được vinh danh Hàng Việt Nam chất lượng cao 2026
(Ngày Nay) -Đây là lần thứ hai Công ty CP Nông dược HAI được trao chứng nhận "Hàng Việt Nam chất lượng cao", đánh dấu sự ghi nhận của người tiêu dùng dành cho doanh nghiệp đã bền bỉ đồng hành cùng nhà nông Việt Nam trong suốt nhiều thập kỷ qua.
Giải mã cách não bộ chuyển đổi tín hiệu thị giác thành hình ảnh
Giải mã cách não bộ chuyển đổi tín hiệu thị giác thành hình ảnh
(Ngày Nay) - Một nghiên cứu mới do các nhà khoa học Israel phối hợp với Đức thực hiện đã cung cấp bằng chứng trực tiếp lần đầu tiên về cách não bộ chuyển đổi tín hiệu thị giác thô thành hình ảnh có ý nghĩa, qua đó giải mã một trong những câu hỏi nền tảng của khoa học thần kinh nhiều thập kỷ.