2-Introducció als nanorobots

Duran els últims anys s'han sentit molts rumors sobre màquines molt petites que es podrien injectar en el nostre cos i ens curarien de malalties que per a un metge li seria impossible, que podrien netejar el mar de productes nocius per a el medi i fins hi tot que podrien eliminar cèl·lules canceroses. Tot i que la realitat és una altra, si que s'han fet importants avenços tan en medicina com a nivell industrial.

Els nanorobots són unes màquines a escala nanomètrica constituïdes per molècules. Aquestes nanomàquines poden ser construïdes per realitzar qualsevol tasca que a nivell macroscòpic no es pot realitzar.

Encara que els nanorobots creats fins ara encara estan en fase de prova, els últims descobriments realitzats apunten molt alt i ens apropen cada cop més a un futur basat en la nanotecnologia.

Els descobriments més importants en el camp de la nanorobòtica s'han donat a principis de l'any 2010 i han estat aquests dos:

- Per una banda s'han aconseguit sintetitzar uns nanorobots que viatgen per la sang fins a arribar a les cèl·lules canceroses. Després, entren en la cèl·lula i un cop a dins s'activa un sensor químic que està adherit al nanorobot que s'activa quan entra en una cèl·lula i aquest ordena que el nanorobot es dissolgui dins la cèl·lula alliberant unes substàncies que actuen sobre l'ARN desactivant el gen que fabrica la proteïna anomenada "ribonucleòtid reductassa" associada amb el creixement del càncer.

- Per l'altra s'ha experimentat molt amb els àcids nucléics i aquests han estat aplicats al camp de la nanotecnologia creant els nanorobots moleculars d'ADN que prometen revolucionar el món de la indústria. Aquests nanorobots són capaços de caminar sobre una superfície d'ADN origami. El disseny i la mecànica de moviment d'aquests nanorobots és una autèntica obra de enginyeria. El fet d'aconseguir que els nanorobots caminessin va ser un gran repte ja que una molècula no es mou per si sola. A més, a una escala tant petita no es pot equipar al robot amb cap tipus d'informació o microxip per la qual cosa programar un nanorobot no resulta gens fàcil. Per solucionar aquest problema els científics van tenir la gran idea de que fos l'entorn del nanorobot qui el guiés, de tal manera que es pot programar l'entorn del nanorobot per a que aquest segueixi unes directrius concretes. Un altre factor que van haver de tenir en compte va ser el combustible dels nanorobots. D'on podria extreure l'energia necessària per a seguir caminant? Dons la resposta també ve de fora ja que el nanorobot no pot portar combustible per la seva reduïda mida. Així doncs l'energia l'extreuen de les mateixes reaccions químiques que els fan caminar.

Hi ha hagut uns quants models de nanorobots d'ADN però els que han destacat més han sigut el molecular spider, que amb tres "potes" i una "mà" ha aconseguit caminar fins a 100 nanòmetres a 3 nanòmetre per minut (és el que ha arribat més lluny) però que de moment no té cap aplicació pràctica, i un segon nanorobot que és el més interessant en quant a les seves aplicacions. Aquest segon ha estat dissenyat per formar part d'una cadena d'enssamblatge de nous compostos que no es poden sintetitzar amb les tècniques actuals ja que aquesta cadena manipula els àtoms individualment. En aquest últim cas el nanorobot molecular està constituït per 4 "potes" i 3 "mans". El primer DNA walker l'ha dissenyat i sintetitzat l'equip de Kyle Lund mentre que el segon és obra de l'equip d'investigació de Hongzhou Gu.

En aquests treball em centraré en aquests dos nanorobots moleculars d'ADN.