Il robot fatto di LEGO produce macchine per il DNA

Oct 20, 2023

labsas/iStock

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Un team di ingegnosi bioingegneri dell’Arizona State University (ASU) ha sfruttato il potere della nostalgia infantile, svelando una soluzione creativa a una sfida di lunga data nella ricerca sugli origami del DNA.

Hanno utilizzato con successo un kit di robotica LEGO per costruire un mixer a gradiente conveniente e altamente efficace per purificare le nanostrutture di origami di DNA autoassemblanti. Questa svolta innovativa, dettagliata in un articolo pubblicato su PLOS ONE, promette di rivoluzionare il modo in cui gli scienziati si avvicinano alla sintesi degli origami di DNA.

La creazione di strutture di origami di DNA è un processo complesso, che richiede una purificazione precisa delle nanostrutture. Tradizionalmente, questa fase di purificazione prevedeva la centrifugazione a zona tariffaria, facendo affidamento su un'apparecchiatura costosa chiamata miscelatore a gradiente. Tuttavia, le menti anticonformiste dell’ASU hanno dimostrato che anche gli iconici mattoncini di plastica LEGO possono essere riutilizzati per il progresso scientifico.

Immagina questo: un robot LEGO, con i suoi mattoncini colorati assemblati in modo intricato in un aggeggio a braccio singolo su una base semplice. Non lasciarti ingannare dall'aspetto giocoso; questo ingegnoso robot ha il potenziale per cambiare per sempre il panorama degli origami del DNA.

Approfondiamo il funzionamento di questa meraviglia LEGO. Il braccio singolo del robot guida abilmente una piattaforma su cui possono essere fissati saldamente i tubi cilindrici, riempiti con il materiale dell'origami DNA.

Ma prima che avvenga la magia della rotazione, i tubi vengono posizionati verticalmente e tappati per evitare incidenti disordinati. Una volta che tutto è a posto, il robot avvia una rotazione lenta e aggraziata, inducendo i materiali all'interno dei tubi a fondersi perfettamente in una sfumatura.

La chiave del successo risiede nella transizione da verticale a orizzontale. Quando i tubi vengono abbassati in posizione orizzontale, subiscono una rapida rotazione, separando efficacemente il contenuto in un gradiente meravigliosamente stratificato. È come assistere alla stregoneria dell'ingegneria LEGO davanti ai tuoi occhi.

Sorprendentemente, i risultati dei loro test sono stati impressionanti quanto la creatività che c’era dietro. Il robot LEGO si è dimostrato all’altezza dei suoi costosi omologhi commerciali, mescolando e separando in modo efficiente i materiali necessari. Inoltre, questo kit di purificazione origami del DNA fai-da-te ha un costo molto inferiore.

Il miscuglio LEGO del team comprendeva due piccoli ma potenti motori LEGO: uno per il posizionamento e l'altro per la manovra di rotazione. Questi scienziati intraprendenti hanno ingegnosamente modellato il supporto del tubo utilizzando una stampante 3D, dimostrando ulteriormente la convergenza di varie tecnologie all’avanguardia.

Il potenziale di questa scoperta va ben oltre il semplice origami del DNA. I ricercatori dell’ASU sottolineano che lo stesso approccio creativo potrebbe essere impiegato per sviluppare alternative poco costose per varie costose macchine da laboratorio. La visione di un laboratorio basato sui LEGO potrebbe non essere così inverosimile come si potrebbe immaginare.