באמצעות חיקוי עקרונות העיצוב של הטבע, צוות מחקר מאוניברסיטת הרווארד הכין ננו-התקנים המורכבים מדנ"א המתארגן עצמאית והניתן לשינוי צורה ולתנועה לפי דרישה. בניגוד לננו-טכנולוגיות קיימות, ננו-התקנים אלו, הניתנים לתכנות, מתאימים מאוד ליישומים רפואיים מאחר ודנ"א גם מתאים לגוף וגם יכול להתפרק בו.
כל התקן שכזה מורכב מפרודת דנ"א מעגלית וחד-גדילית, אשר בערבוב עם מקטעים קצרים רבים של דנ"א משלים מסתדרת עצמאית לכדי מבנה תלת-מימדי רצוי. סלילים כפולים של דנ"א מתקפלים לכדי מערכים קוויים וקשיחים המחוברים בינם לבין עצמם ע"י דנ"א חד-גדילי מקשר. חד-גדילים אלו של הדנ"א גורמים למערכים הקשיחים ליצור מבנים תלת-מימדיים – בדומה לצורה שבה בונים אוהל ע"י מתיחת החבלים הקשורים למוטות שלו. יציבותו ואיתנותו של המבנה נובעות מהדרך שבה מתאזנים ונפרשים הכוחות המנוגדים של מתיחה ודחיסה.
בעיקרון האדריכלי הזה – הקרוי טנסגריטי (tensegrity) – התמקדו אמנים ואדריכלים מזה שנים רבות, אולם הוא קיים ונפוץ גם בטבע. בגוף האדם, לדוגמא, העצמות משמשות כמוטות לחיצה ואילו השרירים, הגידים והרצועות משמשים כסופגי מתח המאפשרים לנו לעמוד ובכך להתנגד לכוח המשיכה. אותו העיקרון שולט על יכולתם של התאים לשנות את צורתם ברמה המיקרונית.
"טכנולוגיית ננו-בנייה חדשנית זו, המבוססת על התגודדות עצמית, תוכל להוביל לפיתוח ננו-התקנים רפואיים ומערכות לשחרור תרופות, כמו חיקויי נגיפים המחדירים תרופות ישירות לתאים נגועים," אמר אחד מהחוקרים Don Ingber. ננו-התקן המסוגל להיפתח כקפיץ בתגובה לאות כימי או מכאני יוכל להבטיח שהתרופות לא רק יגיעו למטרה המוגדרת אלא גם שהן תשוחררנה במקום ובזמן הרצויים.
יתרה מכך, ננו-התקנים הבנויים לפי עיקרון זה, יוכלו יום אחד לתכנת תאי-גזע אנושיים כך שיוכלו להצמיח מחדש איברים פגועים. תאי גזע מגיבים באופן שונה כתלות בכוחות הסובבים אותם. לדוגמא, המצע החוץ-תאי הקשיח – ה"דבק" הביולוגי הסובב את התאים – שנוצר בכדי לחקות סביבה של העצמות מאותת לתאי הגזע ליצור עצמות, בעוד שמצע הדומה ל"מרק" המצוי ברקמות המוח מאותת לצמיחתם של נוירונים (תאי עצב). "ננו-התקנים מסוג זה עשויים לסייע לנו לכוונן ולשנות את הקשיחות של מצעים חוץ-תאיים בהנדסת רקמות בעתיד," אומר הפרופסור Tim Liedl.
"התקנים אלו, מעין "אולרים שוויצרים" זעירים, יוכלו לסייע לנו לפתח מגוון אמצעים שיוכלו להיות שימושיים במערכות מתקדמות לשחרור תרופות ובתחום של חידוש רקמות ואיברים," אמר החוקר הראשי William Shih. "בנוסף, יש בידנו מכונת צילום ביולוגית שימושית של דנ"א שהטבע העניק לנו, כך שניתן לבנות את ההתקנים הללו בקלות," אמר החוקר.
תגובה אחת
אפשר לדרוש מההתקנים האלו לטפל במוח של כמה פוליטיקאים ??