Учёные намереваются запустить космический шаттл из цепей ДНК

Из «кирпичиков LEGO», состоящих из молекул ДНК, учёные построили космический наношаттл. Данный факт демонстрирует, что однажды исследователи смогут собирать отвечающие самым высоким требованиям высокотехнологические устройства, подобные «обычным» космическим аппаратам, в микро- и даже наномасштабах.

Отдельные молекулы ДНК (дезоксирибонуклеиновых кислот), имеющие вид длинных цепочек, часто собранных в «клубки» под влиянием вспомогательных белковых молекул и состоящие из огромного количества атомов углерода, водорода, кислорода, азота и фосфора, учёные наловчились использовать в виде «LEGO-кирпичиков». Эти «кирпичики» способны объединяться друг с другом, при этом создавая на данный момент 102 индивидуальные 3D-формы.

Команда учёных из Гарвардского университета, которую возглавляет химик Юнан Ке, закодировала ДНК-блоки таким образом, чтобы они были способны образовывать твёрдые предметы, к примеру, крохотный космический корабль (шаттл), а также сотовые структуры либо даже надписи на твёрдой подкладке в виде букв алфавита и цифр.

На данный момент у исследователей помимо метода сборки различных структур из таких необычных ДНК-кирпичиков имеется и другой сборочный метод, который подобен складыванию оригами. В этом методе к одной из молекул дезоксирибонуклеиновой кислоты, представляющей собой каркас, прикрепляется большое количество «скрепок», то есть, скрепляющих молекул. Такие молекулы-скрепки достаточно прочно держатся с молекулой-костяком. У данного метода по сравнению с методом «кирпичиков» есть преимущество – он требует гораздо меньше времени на сборку. Но наряду с плюсами есть и минусы. Главный недостаток заключается в том, что для каждой сложной структуры надо создавать свой, уникальный, каркас. А «кирпичики», то есть ДНК-блоки, являются довольно универсальными строительными материалами при создании самых разнообразных форм.

Таким образом, учёные постепенно подбираются к новому этапу освоения космического пространства. Данные наноустройства со временем будут становиться всё более и более технологичными и смогут выполнять самые разнообразные функции. Некоторые из этих функций станут абсолютно новыми, которые обычные космические аппараты выполнять не в состоянии. Другие они могут выполнять, но выполнение подобных функций сопряжено со значительными технологическими и финансовыми трудностями, которые и устранятся при использовании подобных наношаттлов. При этом из неорганических материалов (металлов, кремния и других) далеко не всегда удаётся создать столь высокотехнологические наноустройства. Вот почему специалисты прогнозируют, что в будущем органика будет играть важнейшую роль при создании нанороботов, наношаттлов и других подобных механизмов, имеющих тонкую микроструктуру.