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Martes, 8 marzo 2016
Nanotecnología

Un rotor y unas pinzas nanométricos basados en la papiroflexia de ADN

Se ha conseguido construir dos máquinas de tamaño nanométrico con partes móviles, usando ADN como material de construcción programable que se autoensambla. Una de las máquinas es un mecanismo rotor formado por componentes tridimensionales de ADN engranados. La otra, con forma de pinza y provista de bisagras, sirve para manipular objetos de tamaño molecular, a modo de garra o mano robótica.

 

Estos son solo los pasos más recientes en una campaña por transformar el llamado Origami (o Papiroflexia) de ADN en una tecnología industrialmente útil y comercialmente viable.

 

Inspirado por las nanomáquinas de la naturaleza, el equipo del profesor Hendrik Dietz, de la Universidad Técnica de Múnich en Alemania, ha desarrollado sistemáticamente reglas y procedimientos para crear estructuras de origami de ADN autoensambladas con una flexibilidad y un control cada vez más grandes.

 

En sintonía con este progreso, él y sus colegas han perfeccionado los métodos necesarios para verificar, por ejemplo, que una "sopa" de nanopartículas en particular está realmente llena de copias de todo lo que diseñaron: ya sea un engranaje conmutable, un canal de membrana artificial, un objeto de prueba arbitrariamente complicado, un “nanolibro” que se abre y cierra, o una figura de robot con brazos móviles.

 

Las adiciones más recientes al zoo de objetos de origami de ADN del laboratorio, las dos citadas nanomáquinas con partes móviles, demuestran nuevas capacidades.

 

[Img #34445]

 

El rotor no tiene motor que lo accione: está propulsado por el movimiento browniano, el movimiento aleatorio de las partículas en una solución. Al demostrar la viabilidad de construir tal máquina, los investigadores han abierto el camino hacia dispositivos activos controlados y energizados de manera inusual por vías térmicas o químicas. Es como haber construido un motor, en palabras de Dietz. “Las próximas cosas a fabricar en la lista son las bujías y el combustible”.

 

En el rotor han trabajado también Philip Ketterer y Elena Willner.

 

En un proyecto separado, Dietz y Jonas Funke han creado una pinza capaz de manipular moléculas individuales con precisión atómica. El ángulo de separación entre los dos elementos estructurales principales de la pinza puede ser controlado con hélices de ADN. Los experimentos con este dispositivo manipulador han mostrado que podría ser capaz de colocar moléculas de forma muy precisa, ajustando la distancia entre ellas en pasos tan pequeños como el radio de un átomo de hidrógeno.

 

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