5.2-Funcionament

5.2.1-Com es mou?

Sobre l'ADN origami s'ha construït un camí de substrats d'oligodesoxinucleòtids per on passarà l'aranya molecular. Les potes de l'aranya molecular, que contenen l'enzim d'ADN 8-17, tindran gran afinitat per unir-se als substrats. Com es pot veure en la part esquerra de la següent imatge la pota de l'aranya molecular (cadena de color negre) s'uneix al substrat (cadena de color marró i groga). Quan s'uneixen formen un nou producte de doble cadena d'ADN.

L'enzim d'ADN 8-17 només realitza la seva funció d'escissió quan es troba adherit a una altra cadena d'ADN com és el cas d'aquest nou producte que s'ha format en el que el substrat s'ha adherit a la pota amb l'enzim. Per tant, es produirà una escissió en la cadena del substrat. Aquesta escissió es donarà en la ribosa assenyalada en l'imatge per "rA" i dividirà la cadena substrat en dos parts (cadena groga i cadena marró). Com el substrat estarà dividit en dos parts, l'afinitat entre la pota i les dos parts del substrat serà molt baixa i la pota s'alliberarà del substrat. D'aquesta manera quedarà només la part groga del substrat (producte) unida a l'ADN origami ja que la part marró s'haurà separat per l'escissió. Després de l'escissió un desoxiriboenzim s'uneix al producte format i així s'aconsegueix que si alguna pota del nanorobot torna a unir-se al producte es mantingui molt menys temps unit en comparació amb un substrat nou i d'aquesta manera el nanorobot tendirà a anar cap a endavant.

Tot hi així, les potes també poden adherir-se a substrats per on ja han passat però es quedaran unides a ells un temps considerablement més curt. Com l'aranya molecular té diverses potes, quan una es separa d'un substrat té temps de buscar un substrat veí nou on tindrà més afinitat abans que en un substrat per on ja ha passat abans on l'afinitat serà més baixa. Per tant, l'aranya molecular sempre arribarà al final del recorregut perquè tindrà més afinitat per els nous substrats tot i que també pot ser que faci algun pas enrere.

5.2.2-Recorregut

L'aranya molecular començarà en el punt verd que representa la cadena gallet que l'explicaré després. Un cop en el camí d'oligodesoxinucleòtids el nanorobot es desplaçarà per els punts EAB i quan arribi al punt D s'aturarà perquè els substrats situats en aquest punt no tenen les característiques necessaries per a que es doni la escissió i per tant el producte fomat per les potes de l'aranya molecular i el substrat no es desfà i d'aquesta manera el nanorobot queda aturat al final del camí.

Per deixar el nanorobot a l'inici del camí de substrats s'utilitza un substrat especial de cadena simple que es col·loca a l'inici de camí. La quarta pota del nanorobot (marcada en verd en la primera imatge) anomenat pota capturadora s'adherirà a aquesta cadena quan es deixi en dissolució amb l'ADN origami. Aquesta cadena especial s'anomena cadena gallet ja que quan el nanorobot s'uneix a aquesta cadena l'aranya molecular és llançada al camí de substrats. En la segona imatge es pot veure com actua la cadena gallet.

En la següent imatge podem veure les tres ordres bàsiques que permeten al nanorobot desplaçar-se, seguir en línia recta, girar, parar. Cal tenir en compte que aquestes ordres es transmeten al nanorobot per mitjà de la posició o del tipus de substrat per on camini, es a dir, que les ordres les rep del terreny per el qual camina. Així doncs, la informació ha d'arribar als nanorobots sempre de l'exterior ja que tenen un tamany tan reduït que no poden emmagatzemar informació.

L'aranya molecular, el camí de substrats i les zones de control i d'aturada van ser marcades amb diferents quantitats de fluoròfors per a poder distingir els diferents elements en les fotografies del microscopi de fluorescència. A continuació podem veure algunes de les fotografies fetes per el microscopi de fluorescència en diferents circuits i on al costat de cada fotografia hi ha una imatge que mostra la posició aproximada del nanorobot.