Kuzey Carolina Üniversitesi’nde yürütülen çığır açıcı bir araştırma, canlı organizmaların doğasından ilham alarak geliştirilen, çevresel koşullara göre şekil değiştiren mikroskobik robotları ortaya koydu. Bu yenilikçi teknoloji, tıp ve çevre bilimlerinde devrim yaratma potansiyeli taşıyor.
Araştırmacılar, DNA ve inorganik bileşenlerin birleşiminden oluşan özel kristallerle, saniyeler içinde açılıp kapanabilen “DNA çiçekleri” üretti. Bu malzemeler, şimdiye kadar mikroskobik ölçekte geliştirilen en dinamik yapılardan biri olarak tanımlanıyor.
ORTAMA DUYARLI HAREKET
Her bir çiçeğin DNA dizilimi, bir nevi programlama dili gibi çalışarak çevresel değişimlere tepki veriyor. Asitlik oranı arttığında ya da azaldığında çiçek şekil değiştirerek açılıp kapanabiliyor. Bu tepki aynı zamanda kimyasal bir reaksiyonu da başlatabiliyor.
Bilim insanları, bu tür bir hassasiyetin, robotların ilaç dağıtımı veya çevre temizliği gibi görevleri bağımsız şekilde yerine getirmesini sağlayabileceğini düşünüyor.
TIBBA YÖNELİK YENİ UFUK
Freeman Laboratuvarı Direktörü Dr. Ronit Freeman’a göre bu teknoloji, bir gün insan vücuduna yerleştirilebilen veya yutulabilen ve gerektiğinde otomatik olarak ilaç salımı yapan akıllı sistemlerin temelini oluşturabilir. Bu çiçekler, sadece ilaç vermekle kalmayıp, gerektiğinde biyopsi yapabilir ya da kan pıhtısını temizleyebilir.
Dr. Freeman, araştırmalarının doğadaki çiçek açma, mercan titreşimi ve doku gelişimi gibi olaylardan esinlenerek geliştirildiğini belirtiyor. Amaçlarının bu doğal hareketleri yapay malzemelerde taklit etmek olduğunu ifade ediyor.
ŞEKİL VEREN DNA
DNA çiçeklerinin başarısının ardında, kristallerin içinde DNA’nın belirli bir düzende yerleştirilmesi yatıyor. Ortam daha asidik hale geldiğinde, DNA’nın bazı kısımları sıkıca katlanarak çiçeğin kapanmasına yol açıyor. Koşullar normale döndüğünde ise DNA gevşiyor ve çiçek tekrar açılıyor.
Bu basit ama güçlü hareket, kimyasal reaksiyonları kontrol etme, molekülleri taşıma ve salma veya biyolojik hücrelerle etkileşim kurma gibi birçok işlevde kullanılabilir.
YÜKSEK POTANSİYEL, ERKEN AŞAMA
Henüz test aşamasında olan bu teknolojiye rağmen, ekip gelecekte büyük potansiyel taşıyan uygulamalar öngörüyor. Örneğin, bu DNA çiçekleri vücuda enjekte edilerek bir tümöre ulaşabilir ve tümörün asidik ortamı çiçeğin kapanmasını tetikleyerek ilaç salımını ya da biyopsiyi başlatabilir.
Tümör iyileştiğinde çiçek tekrar açılır ve hastalık nüks ederse yeniden tepki vermeye hazır hale gelir.
VERİ DEPOLAMAYA YENİ BAKIŞ
Bu akıllı malzemeler sadece tıpta değil, çevre teknolojilerinde de önemli rol oynayabilir. Kirli suya temizlik maddeleri salıp, ardından zararsız biçimde çözünerek çevre felaketlerinin önlenmesine katkı sağlayabilirler.
Ayrıca, bu DNA çiçeklerinin gelecekte veri depolama alanında da kullanılabileceği belirtiliyor. Bir çay kaşığı hacmindeki DNA yapısı, iki trilyon gigabayta kadar veriyi çevre dostu bir şekilde depolama potansiyeline sahip.
DOĞAYLA TEKNOLOJİNİN BULUŞMASI
Araştırma, canlı sistemlerle makineler arasındaki sınırları ortadan kaldıran, çevresini algılayıp tepki verebilen yeni nesil akıllı malzemelerin geliştirilmesinde önemli bir adım olarak değerlendiriliyor.
