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".

5 tờ báo xưa: Gia Định Báo, Nam Phong, Đông Dương Tạp chí, Phụ Nữ Tân văn và Trung Bắc chủ nhật đang triển lãm tại Đường sách TP.HCM
Ngắm 5 tờ báo xưa “quý như vàng”
(Ngày Nay) - Lần đầu tiên bản gốc in giấy cả 5 tờ báo xưa gồm: Gia Định Báo, Nam Phong, Đông Dương Tạp chí, Phụ Nữ Tân văn và Trung Bắc chủ nhật cùng được triển lãm nhân Ngày Sách và Văn hóa đọc Việt Nam lần thứ 5 – 2026 ở TPHCM.
Một tạo hình của NSƯT Võ Minh Lâm trong MV "Ánh sao Việt Nam"
MV “Ánh sao Việt Nam” - một lời tri ân gửi đến thế hệ cha ông
(Ngày Nay) -Hướng đến chào mừng đại lễ 30/4, Giỗ tổ Hùng Vương và dấu mốc 19/5 – ngày sinh Chủ tịch Hồ Chí Minh, cũng là ngày hình thành tuyến đường mòn Hồ Chí Minh (đường Trường Sơn), NSƯT Võ Minh Lâm kết hợp với ca sĩ Minh Sang ra mắt MV “Ánh sao Việt Nam” , NSND Mỹ Uyên là khách mời đặc biệt.
TS. Trần Hoài và các cộng tác viên thuộc dự án "Du lịch ngoài trời và những biến đổi trong câu chuyện văn hóa của các cộng đồng dân tộc thiểu số Việt Nam". Ảnh: NVCC
Đưa tiếng nói các cộng đồng làm du lịch miền núi phía Bắc tới diễn đàn quốc tế
(Ngày Nay) - Một dự án nghiên cứu hợp tác quốc tế về "Du lịch ngoài trời và những biến đổi trong câu chuyện văn hóa của các cộng đồng dân tộc thiểu số Việt Nam" đang thu hút sự quan tâm của cộng đồng học thuật quốc tế. Dự án được tài trợ bởi Viện Hàn lâm Anh quốc, với sự phối hợp giữa Đại học Cumbria, VinUniversity và Trường Khoa học Liên ngành và Nghệ thuật (ĐHQGHN), cùng sự tham gia của người dân thuộc các cộng đồng dân tộc H'Mông, Dao, Mường, Giáy, Tày.
Nguy cơ gia tăng rủi ro hệ thống từ bùng nổ công cụ an ninh mạng AI
Nguy cơ gia tăng rủi ro hệ thống từ bùng nổ công cụ an ninh mạng AI
(Ngày Nay) - Sự phát triển nhanh chóng của các công cụ an ninh mạng dựa trên trí tuệ nhân tạo (AI) đang làm thay đổi căn bản cán cân giữa tấn công và phòng thủ trong không gian số. Tuy nhiên, đà phát triển này cũng có thể tạo ra những rủi ro mới vượt ngoài khả năng kiểm soát hiện nay.
Màn đêm tiết lộ sự thật về những biến động toàn cầu
Màn đêm tiết lộ sự thật về những biến động toàn cầu
(Ngày Nay) - Trái Đất đang tiếp tục sáng lên qua từng năm, song vị trí và cường độ của xu hướng này ngày càng biến động khó lường do tác động của đại dịch COVID-19, các quy định kiểm soát ô nhiễm ánh sáng và tình trạng suy thoái kinh tế thế giới.