Investigadores de la Universidad de Columbia, Universidad del estado de Arizona, la Universidad de Michigan y el Instituto de Tecnología de California (Caltech) han creado y programado robots del tamaño de una sola molécula que pueden moverse de forma independiente a través de una pista a nanoescala. Este desarrollo, descrito en la edición del 13 de mayo de la revista Naturaleza , marca un avance importante en los campos incipientes de la computación molecular y la robótica, y algún día podría dar lugar a robots moleculares que puedan reparar células individuales o ensamblar productos de nanotecnología.

El proyecto fue dirigido por Milan N. Stojanovic, miembro de la facultad de la división de terapéutica experimental de la Universidad de Columbia, que se asoció con Erik Winfree, profesor asociado de informática en Caltech, Hao Yan, profesor de química y bioquímica en la Universidad Estatal de Arizona y experto en nanotecnología del ADN, y con Nils G. Walter, profesor de química y director del Centro de Análisis de Moléculas Únicas en Tiempo Real (SMART) de la Universidad de Michigan en Ann Arbor. Su trabajo fue apoyado en parte por la National Science Foundation.

La palabra 'robot' hace que la mayoría de la gente piense en máquinas sólidas que utilizan circuitos de computadora para realizar trabajos definidos, como aspirar una alfombra o soldar automóviles. En años recientes, Los científicos han trabajado para crear robots que también pudieran realizar tareas útiles de manera confiable, pero a nivel molecular. Este es, no hace falta decir que, no es un simple esfuerzo, e implica reprogramar las moléculas de ADN para que funcionen de formas específicas. "¿Se puede instruir a una biomolécula para que se mueva y funcione de cierta manera? Investigadores en la interfaz de la informática, química, la biología y la ingeniería están intentando hacer precisamente eso, "dice Mitra Basu, un director de programa en NSF responsable del apoyo de la agencia a esta investigación.

El trabajo reciente de robótica molecular ha producido los llamados caminantes de ADN, o cadenas de ADN reprogramado con 'piernas' que les permitían caminar brevemente. Ahora, este equipo de investigación ha demostrado que estas arañas robóticas moleculares pueden, de hecho, moverse de forma autónoma a través de un sistema especialmente creado, paisaje bidimensional. Las arañas actuaron de formas robóticas rudimentarias, demostrando que son capaces de iniciar el movimiento, caminando un rato, torneado, y parando.

Además de ser increíblemente pequeños, de unos 4 nanómetros de diámetro, los andadores también se mueven lentamente, cubriendo 100 nanómetros en tiempos que van de 30 minutos a una hora completa dando aproximadamente 100 pasos. Esta es una mejora significativa con respecto a los caminantes de ADN anteriores que eran capaces de solo tres pasos.

Si bien el campo de la robótica molecular aún está emergiendo, Es posible que estas pequeñas creaciones tengan algún día importantes aplicaciones médicas. "Este trabajo algún día puede conducir a un control eficaz de enfermedades crónicas como la diabetes o el cáncer, "Dice Basu.

Según Stojanovich, estas aplicaciones prácticas aún faltan muchos años, pero él y sus colegas esperan continuar su trabajo hasta los cimientos de este campo joven. Stojanovich cree que su trabajo futuro también requerirá amplias colaboraciones, con cada uno de ellos aportando una experiencia específica a la mesa, como fue el caso de la investigación publicada hoy. "Si saca a cualquiera de nosotros con nuestra experiencia disciplinaria fuera de esto, Stojanovic dijo en una entrevista que "este papel se habría derrumbado y nunca sería lo que es ahora".