Courtesy of InterestingEngineering

Nanorobot DNA Origami Otonom untuk Tugas Kompleks dan Aplikasi Medis

Mengembangkan nanorobot DNA origami yang dapat diprogram dan beroperasi secara otonom untuk melakukan tugas multi-langkah, yang membuka potensi aplikasi medis dan diagnostik dengan kemampuan interaksi luas serta sumber energi internal.

19 Nov 2025, 19.41 WIB

294 dibaca

Ikhtisar 15 Detik

Nanorobot baru ini menggunakan struktur DNA origami yang dapat diprogram untuk melakukan tugas kompleks.
Sistem ini mampu beroperasi secara autonom dengan menyimpan energi dalam bentuk ketegangan molekuler.
Potensi aplikasi nanorobot ini dalam bidang medis sangat luas, termasuk interaksi dengan berbagai molekul.

Munich, Jerman - Para peneliti dari Ludwig-Maximilians-Universität München, Emory University, dan Georgia Institute of Technology berhasil menciptakan nanorobot yang dibuat dari jaringan DNA origami yang dapat direkonfigurasi. Nanorobot ini berbasis pada unit DNA yang dapat beralih antara dua status, memungkinkan jaringan tersebut diprogram untuk merespons sinyal lingkungan.

Penemuan ini berasal dari ide mengamati transformasi sambungan tunggal dalam array DNA dengan menggunakan pasangan pewarna dan teknis spektroskopi molekul tunggal. Hal ini memungkinkan pengembangan nanorobot yang dapat menjalankan berbagai tugas secara otomatis menggunakan energi yang tersimpan di dalam struktur DNA itu sendiri.

Ph.D. Fiona Cole dan Martina Pfeiffer menyadari bahwa masing-masing sambungan dalam array DNA bisa diperlakukan sebagai unit mandiri yang bisa diprogram dengan fungsi khusus seperti kunci, penunda waktu, unit sinyal, atau pelepas kargo. Konsep ini seperti mengubah DNA origami menjadi perangkat keras yang dapat diprogram dengan software tertentu.

Nanorobot ini dapat bekerja secara otonom karena energi yang mereka gunakan disimpan sebagai tegangan molekuler, mirip dengan mobil mainan yang dimasukkan tenaga terlebih dahulu. Selain itu, sambungan-sambungan yang saling terhubung dapat berkomunikasi, memungkinkan urutan tugas yang kompleks dan terprogram.

Meski masih dalam tahap penelitian, teknologi ini berpotensi diaplikasikan dalam bidang medis dan diagnostik karena kemampuannya berinteraksi dengan berbagai molekul, protein, dan cahaya. Para peneliti juga berencana mengembangkan nanorobot ini menjadi sistem tiga dimensi dan menggunakan sumber energi alternatif seperti cahaya.

Referensi:
[1] https://interestingengineering.com/science/autonomous-self-powered-dna-robots

Analisis Ahli

Yonggang Ke

"Transformasi array DNA sebagai sistem perangkat keras yang dapat diprogram membuka jalan bagi nanorobot yang sepenuhnya otonom dan aplikasi praktisnya yang luas."

Philip Tinnefeld

"Penggunaan spektroskopi molekul tunggal dan pasangan dye quencher sangat penting untuk memahami transformasi titik-titik penghubung DNA untuk pengendalian presisi."

Fiona Cole

"Pendekatan modular dan pemrograman tiap sambungan mempercepat kemajuan fungsi kompleks dan multi-langkah pada sistem DNA origami."

Analisis Kami

"Pengembangan nanorobot DNA origami ini merupakan kemajuan penting yang menjembatani kesenjangan antara bioteknologi molekuler dan robotika miniatur yang nyata. Meskipun masih tahap awal, potensi untuk adaptasi lingkungan dan sumber energi baru sangat menjanjikan untuk aplikasi klinis dan diagnostik masa depan."

Prediksi Kami

Di masa depan, nanorobot jenis ini akan semakin canggih dengan kemampuan menggunakan energi alternatif seperti cahaya, serta dikembangkan dari sistem 2D menjadi sistem 3D, memungkinkan aplikasi medis dan bioteknologi yang lebih luas dan otonom.

Pertanyaan Terkait

Apa yang dimaksud dengan nanorobot yang dikembangkan oleh para peneliti?

Nanorobot yang dikembangkan adalah sistem berbasis DNA origami yang dapat diprogram untuk merespons sinyal lingkungan.

Siapa yang pertama kali memperkenalkan reconfigurable arrays?

Reconfigurable arrays pertama kali diperkenalkan oleh laboratorium Yonggang Ke pada tahun 2017.

Apa saja fitur unik dari sistem nanorobot ini?

Fitur unik dari sistem ini termasuk kemampuan untuk menyimpan energi dan melakukan fungsi multistep secara autonom.

Bagaimana nanorobot ini bisa berfungsi secara autonom?

Nanorobot ini dapat berfungsi secara autonom dengan menyimpan energi dalam bentuk ketegangan molekuler dan dapat beroperasi tanpa sumber energi tambahan.

Apa potensi aplikasi medis dari nanorobot ini?

Potensi aplikasi medis dari nanorobot ini meliputi interaksi dengan molekul dan protein, serta pengoperasian autonom yang dapat digunakan dalam diagnostik.