با الهام از زیست‌مولکول‌هایی که در ساختارهای سلولی «راه» می‌روند، دانشمندان نانورونده‌های متنوعی ساخته‌اند. اما این سامانه‌های انسان‌ساز دقیقا روند طبیعت را دنبال نمی‌کنند. یکی از نقص‌هایشان این است که تمایل دارند با تغییر شیمیایی مسیری که روی آن حرکت می‌کنند، آن‌ها را از بین ببرند. همچنین محصولات زائدی را بر جای می‌گذارند که کاربرد آن‌ها را در زیست‌پزشکی محدود می‌نماید. خوان چنگ[1] در دانشگاه ملی سنگاپور و همکارانش، از طراحی نانورونده مبتنی بر DNA می‌گویند که با سازوکاری صرفا فیزیکی (نه شیمیایی) در جهتی ویژه حرکت می‌کند. این دو موتور دوپا با نور حرکت می‌کند و هیچ ضایعات شیمیایی ندارد.

رونده دو پای یکسان دارد؛ هر یک حاوی دو رشته DNA مجزاست که می‌توان آن را «پاشنه» و «پنجه» در نظر گرفت. پژوهشگران با ساخت «پاشنه‌گیر» و «پنجه‌گیر» مکمل، مسیری برای DNA ایجاد کرده‌اند. پیکربندی معمول اولیه، یک پای پشت و یک پای جلو دارد که به‌ترتیب به پاشنه و پنجه متصلند. قرار گرفتن در معرض نور باعث می‌شود که پای پشتی آزاد شود و پای جلویی از پنجه به اتصال پاشنه برود. فضای روی مسیر به پای رهاشده اجازه نمی‌دهد تا دوباره به مکان قبلی‌اش وصل شود. در عوض، جهت‌گیری خود را تغییر‌ می‌دهد و به پنجه‌ی پای دیگری ملحق می‌شود و این کار، چرخه‌ای تکراری را کامل می‌کند. پژوهشگران برای تعقیب آنی حرکت رونده، از رنگ‌های فلورسنت استفاده می‌کنند.

نانورونده‌های مصنوعی ممکن است روزی، بارهایی را به خطوط مونتاژ نانومقیاس حمل‌ کنند یا در نانوقطعات زیستی چندمرحله‌ای، ترکیباتی را از یک پایگاه به دیگری ببرند.

منبع:

Waste-Free Nanowalkers

مرجع:

Bipedal Nanowalker by Pure Physical Mechanisms