6.1-Elements de la cadena d'enssamblatge

La cadena d'enssamblatge molecular consta de 3 elements principals: l'ADN origami, el nanorobot d'ADN i tres nanomàquines moleculars d'ADN.

6.1.1-ADN origami

Com en l'anterior cas el nanorobot caminarà per sobre d'un ADN origami que a la vegada servirà de base per a les tres nanomàquines que aniran en els 3 forats que hi ha a la part superior de l'ADN origami (cercles blaus). En l'imatge es poden observar que en les ranures on van les nanomàquines es veuen 4 petites cadenes liles (cercles liles) d'ADN en cada espai. Aquestes cadenes serviran per encaixar les nanomàquines al forat on van. Per arribar a cada nanomàquina l'únic que haurà de fer serà caminar per sobre de les cadenes d'ajuda (o helper strands) i anar-se parant a cada grup de 6 cadenes d'ajuda (3 cercles verds) per recullir (o no) la seva càrrega. Les cadenes ajuda estan representades en forma de petites hèlix de color groc (cercles verds). Hi ha un total de 18 cadenes ajuda, en cada cercle verd n'hi ha dues El nanorobot tindrà com a objectiu sintetitzar una nova substància la qual es produirà en la cantonada inferior dreta de l'ADN origami (cercle vermell) on el nanorobot anirà deixant les partícules que li han proporcionat les nanomàquines. Aquest ADN origami es més complicat que en l'anterior nanorobot en quant a la forma.

6.1.2-DNA Walker

Aquest nanorobot d'ADN es diferencia amb l'anterior per tenir 4 potes i 3 braços, per està format completament per ADN i per moures de manera diferent. La forma no és la mateixa per dos motius. Un ve de la necessitat de separar les partícules que vagi obtenint el nanorobot durant la cadena d'enssamblatge ja que d'aquesta manera no existeix la possibilitat de que reaccionin entre elles. L'altre es perquè el moviment es produeix de manera diferent i amb 4 potes el nanorobot té més estabilitat que serà indispensable per assegurar el transport de les partícules.

En el següent video està representat el DNA Walker en 3D. Les barres verdes corresponen a cadenes doble d'ADN, les potes són les cadenes simples d'ADN liles i les mans les cadenes simples d'ADN taronges. Tot això serà explicat en l'apartat de composició en el punt 6.2-DNA Walker.

6.1.3-Nanomàquines

Les nanomàquines estan formades per ADN origami de 4 dobles cadenes d'ADN. Les dues dobles cadenes de sota són les que s'adheriran a l'es 4 cadenes lliures pintades en color lila en la primera imatge d'aquesta pàgina. Aquestes nanomàquines podran ser configurades en dos estats diferents: JX2 i PX. L'estat JX2 significa que la nanomàquina no donara la càrrega quan el nanorobot passi i en canvi l'estat PX vol dir que si donarà la càrrega. Les cadenes encarregades controlar l'estat en que es troba la nanomaquina són les de d'alt de tot etiquetades amb Set-P1/2 per l'estat PX o Set-J1/2 per l'estat JX2. També intervindran unes cadenes que són complementaries a les cadenes d'estat anomenades Fuel-P1/2 i Fuel-J1/2. Per protegir la càrrega la nanomàquina té un petit escut que evita que la càrrega es desprengui amb facilitat. Aquest escut es pot treure amb la seva cadena complementaria anomenada Fuel-Shield-1/2/3 depenent de la nanomàquina. Tot això val per a les tres nanomàquines però la forma de cada nanomàquina esta adaptada al tipus de carrega que portin. La primera nanomàquina conté una partícula de 5nm d'or. La segona una parella de dos partícules de 5nm d'or i la tercera una partícula de 10nm d'or.

Quan l'estat de les nanomàquines es PX el braç que surt de la nanomàquina que conte la càrrega es troba en el cantó més proper al nanorobot en canvi quan està en JX2 el braç de la nanomàquina estarà allunyat del nanorobot i no podrà donar la càrrega. La següent imatge mostra els dos estats de cada nanomàquina amb la seva corresponent fotografia feta per el Microscopi de Força Atòmica (AFM).

A continuació veurem un exemple de com es traspassa la càrrega en la primera nanomàquina. Primer, el troç de cadena de color verd fosc de la nanomàquina, que fa de punt de suport, s'uneix a la part vermella de la cadena de la mà perquè és complementaria a la cadena de suport. Llavors es desprèn la cadena de la nanomàquina que conté la càrrega i aquesta passa a formar part de la mà.