Voortbouwend op eerder werk met motoren die op rechte sporen rijden, een team van onderzoekers van de Universiteit van Kyoto en de Universiteit van Oxford heeft met succes DNA-bouwstenen gebruikt om een ​​motor te bouwen die met meerdere schakelaars door een programmeerbaar netwerk van sporen kan navigeren. De bevindingen, gepubliceerd in de online editie van het tijdschrift van 22 januari Natuur Nanotechnologie , zullen naar verwachting leiden tot verdere ontwikkelingen op het gebied van nanoengineering.

Het onderzoek maakt gebruik van de technologie van DNA-origami, waar strengen van DNA-moleculen worden gesequenced op een manier die ervoor zorgt dat ze zichzelf assembleren tot gewenste 2D- en zelfs 3D-structuren. In deze laatste poging, de wetenschappers bouwden een netwerk van sporen en schakelaars bovenop DNA-origamitegels, waardoor motormoleculen langs deze railsystemen konden reizen.

"We hebben aangetoond dat het niet alleen mogelijk is om apparaten op nanoschaal te bouwen die autonoom functioneren, " verklaarde Dr. Masayuki Endo van het Instituut voor Geïntegreerde Cel-Materiaalwetenschappen (iCeMS) van de Universiteit van Kyoto, "maar dat we ervoor kunnen zorgen dat dergelijke apparaten voorspelbare outputs produceren op basis van verschillende, controleerbare startomstandigheden."

Het team, waaronder hoofdauteur Dr. Shelley Wickham in Oxford, verwacht dat het werk kan leiden tot de ontwikkeling van nog complexere systemen, zoals programmeerbare moleculaire assemblagelijnen en geavanceerde sensoren.

"We bevinden ons nog in een vroeg stadium in het ontwerpen van op DNA-origami gebaseerde technische systemen, " uitgewerkt iCeMS Prof. Hiroshi Sugiyama. "De belofte is groot, maar tegelijkertijd zijn er nog veel technische hindernissen te overwinnen om de kwaliteit van de output te verbeteren. Dit is nog maar het begin voor dit nieuwe en opwindende vakgebied."